JPH11320212A - 旋盤用補助ガイド装置及び補助ガイド装置を備えた自動旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動旋盤で穴明け工具とガイドブッシュ装置
周辺機器との干渉を生じることなく棒材にその回転軸線
に沿った穴を正確に穿設できるようにする。 【解決手段】 補助ガイド装置１０は、ガイドブッシュ
装置１２の近傍で旋盤機台上に設置され、ガイドブッシ
ュ装置１２から工具組立体１４側へ送り出された棒材Ｗ
の延出部分を回転自在に支持する作用位置と、作用位置
から遠隔して、棒材Ｗに対する他の工具による加工作業
や計測作業を妨害しない待機位置との間で移動できる。
補助ガイド装置１０のガイド部２０は、棒材Ｗを受容、
包囲する段付き貫通孔２２を有し、その小径部分に作用
位置で棒材Ｗの延出部分を回転可能に支持する略円筒状
の支持面２６が形成される。支持面２６は、工具組立体
１４による棒材Ｗの穴明け加工中に、棒材Ｗの回転に伴
う振れを防止し、棒材Ｗの回転軸線を工具組立体１４の
工具軸線１４ａに略平行に保持するように作用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転主軸に掴持さ
れた棒材を加工作業位置近傍で回転自在に支持するガイ
ドブッシュ装置を備えた自動旋盤に関し、特に、ガイド
ブッシュ装置から送り出された棒材を回転自在に支持す
べく自動旋盤に設置される旋盤用補助ガイド装置に関す
る。さらに本発明は、ガイドブッシュ装置と補助ガイド
装置とを備えた自動旋盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ旋盤等の、自動旋削加工を実施でき
る旋盤（本明細書では自動旋盤と称する）において、回
転主軸に掴持された被加工素材としての棒材を、回転主
軸先端の前方の、工具による加工作業位置近傍で回転自
在に支持するガイドブッシュ装置を備えたものが知られ
ている。ガイドブッシュ装置は、それ自体、自動旋盤の
機台上の所定位置に固定的に設置され、旋削加工中の棒
材をその被加工部位近傍で支持して、被加工部位に生じ
得る回転による振れや撓みを抑制し、それにより、比較
的細長い製品でも高い寸法精度に加工成形することを可
能にする。この種のガイドブッシュ装置では、棒材外周
面を支持する円筒状の支持内周面が、回転する棒材に対
するすべり軸受面を構成する固定型ガイドブッシュを備
えたものと、支持内周面が棒材外周面に実質的に接触し
た状態で棒材と共に回転する回転型ガイドブッシュを備
えたものとが、適宜選択して使用されている。

【０００３】このようなガイドブッシュ装置を備えた自
動旋盤は、一般に、回転主軸が棒材を掴持しつつ回転軸
線方向（本明細書ではＺ軸方向と称する）に直線的に移
動できるように構成される。このような構成において
は、旋削加工に際し、回転主軸はその先端のチャックか
ら棒材を十分な長さに延出させた状態で回転し、ガイド
ブッシュ装置が棒材先端の被加工部位近傍を支持する。
そして、回転主軸をＺ軸移動させてガイドブッシュ装置
から棒材を加工作業位置へ送り出すことにより、１つの
製品に対する加工の進行に伴う工具と棒材とのＺ軸方向
相対移動を生じさせたり、１本の長尺の棒材から多数の
製品を連続的に作製したりすることができる。

【０００４】ところで、一般に旋盤でドリル等の穴明け
工具を用いて、棒材にその回転軸線に沿った穴を穿設す
る際には、穴明け工具の軸線と棒材の回転軸線とを合致
させた状態で、棒材と穴明け工具とをそれらのいずれか
一方又は双方を回転させつつＺ軸方向へ相対移動させ
る。このとき、ガイドブッシュ装置を備えた従来の自動
旋盤では、ガイドブッシュ装置の周辺にバイト等の他の
工具や製品外径計測装置といった種々の機器を設置する
機械構成上の制約から、それら周辺機器と穴明け工具と
を干渉させずにガイドブッシュ装置に穴明け工具を接近
させることが困難となる場合がある。そのような場合
に、従来は、周辺機器との干渉が生じない位置まで穴明
け工具をガイドブッシュ装置から離して配置し、回転主
軸をＺ軸移動させてガイドブッシュ装置から棒材を送り
出しながら、ガイドブッシュ装置から離れた位置で穴明
け加工を実施するようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した穴明け加工作
業において、穴の直進性を向上させるためには、穴明け
工具の軸線と棒材の回転軸線とが正確に合致した状態
を、穴明け加工の開始から完了まで可及的に維持するこ
とが要求される。しかし、ガイドブッシュ装置を備えた
従来の自動旋盤で、上記したように回転主軸をＺ軸移動
させてガイドブッシュ装置から棒材を送り出しながら、
ガイドブッシュ装置から離れた位置で穴明け加工を実施
する場合には、棒材自体が有している曲がり等に起因し
て、ガイドブッシュ装置から送り出される棒材の先端の
被加工部分に振れが生じる場合がある。このような振れ
は、穿設される穴が深いほど、つまり穴明け加工中の棒
材の送り出し量が多いほど顕著に生じ、それに伴う穴明
け工具の軸線と棒材の回転軸線との相対的位置ずれの結
果として、穴の直進性が低下したり、場合によっては穴
明け工具が損傷を受けたりする課題があった。

【０００６】したがって本発明の目的は、ガイドブッシ
ュ装置を備えた自動旋盤で使用される補助ガイド装置に
おいて、穴明け工具とガイドブッシュ装置周辺機器との
干渉を生じることなく、しかも棒材自体の曲がり等の影
響を排除して、ドリル等の穴明け工具を用いて棒材にそ
の回転軸線に沿った穴を正確に穿設することを可能にす
るとともに、穴明け工具の破損事故を回避することがで
きる旋盤用補助ガイド装置を提供することにある。本発
明の他の目的は、そのような補助ガイド装置を備えた自
動旋盤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明は、回転主軸に掴持された
棒材を加工作業位置近傍で回転自在に支持するガイドブ
ッシュ装置と、ガイドブッシュ装置に対向して配置で
き、棒材にその回転軸線に沿った穴を穿設できる工具組
立体とを備えた自動旋盤に設置される補助ガイド装置で
あって、ガイドブッシュ装置から工具組立体側へ送り出
された棒材の延出部分を回転自在に支持する作用位置
と、作用位置から離れた待機位置との間で移動でき、作
用位置にあるときに棒材の延出部分を受容支持する略円
筒状の支持面を備え、工具組立体による棒材穴明け加工
中に、支持面により、棒材の回転軸線を工具組立体の工
具軸線に実質的に合致した状態に保持することを特徴と
する旋盤用補助ガイド装置を提供する。

【０００８】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の旋盤用補助ガイド装置において、作用位置におい
て、回転主軸に掴持された棒材の軸線方向送り動作に伴
って、この軸線方向へ直線的に移動できるように構成さ
れた旋盤用補助ガイド装置を提供する。

【０００９】請求項３に記載の本発明は、請求項１又は
２に記載の旋盤用補助ガイド装置において、支持面が、
穴明け加工中の棒材の回転動作に伴って回転できるよう
に構成された旋盤用補助ガイド装置を提供する。

【００１０】請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３
のいずれか１項に記載の旋盤用補助ガイド装置におい
て、支持面が超硬材料から形成される旋盤用補助ガイド
装置を提供する。

【００１１】請求項５に記載の本発明は、回転主軸に掴
持された棒材を加工作業位置近傍で回転自在に支持する
ガイドブッシュ装置と、ガイドブッシュ装置に対向して
配置でき、棒材にその回転軸線に沿った穴を穿設できる
工具組立体とを具備した自動旋盤において、ガイドブッ
シュ装置から工具組立体側へ送り出された棒材の延出部
分を回転自在に支持する作用位置と、作用位置から離れ
た待機位置との間で移動可能な補助ガイド装置を具備
し、補助ガイド装置は、作用位置にあるときに棒材の延
出部分を受容支持する略円筒状の支持面を備え、工具組
立体による棒材穴明け加工中に、支持面により、棒材の
回転軸線を工具組立体の工具軸線に実質的に合致した状
態に保持することを特徴とする自動旋盤を提供する。

【００１２】請求項６に記載の本発明は、請求項５に記
載の自動旋盤において、補助ガイド装置は、作用位置に
おいて、回転主軸に掴持された棒材の軸線方向送り動作
に伴って、軸線方向へ直線的に移動できるように構成さ
れた自動旋盤を提供する。

【００１３】請求項７に記載の本発明は、請求項５又は
６に記載の自動旋盤において、補助ガイド装置の支持面
が、穴明け加工中の棒材の回転動作に伴って回転できる
ように構成された自動旋盤を提供する。

【００１４】請求項８に記載の本発明は、請求項５〜７
のいずれか１項に記載の自動旋盤において、補助ガイド
装置の支持面が超硬材料から形成される自動旋盤を提供
する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明をその実施形態に基づき詳細に説明する。各図面にお
いて、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付
す。図面を参照すると、図１は、本発明の第１実施形態
による旋盤用補助ガイド装置１０を、自動旋盤の旋盤機
台（図示せず）上に設置されたガイドブッシュ装置１２
と共に示し、図２は、同補助ガイド装置１０を、自動旋
盤の旋盤機台上にそれぞれ設置されたガイドブッシュ装
置１２、工具組立体１４及び被加工素材としての棒材Ｗ
を掴持する回転主軸１６と共に示す。

【００１６】補助ガイド装置１０は、ガイドブッシュ装
置１２の近傍で旋盤機台上に設置され、ガイドブッシュ
装置１２から工具組立体１４側へ送り出された棒材Ｗの
延出部分を回転自在に支持する作用位置（図１及び図２
に示す位置）と、作用位置から離れて、棒材Ｗに対する
他の工具による加工作業や計測作業を妨害しない待機位
置との間で移動できるようになっている。さらに詳しく
は、補助ガイド装置１０は、旋盤機台上の直交３軸座標
系において、少なくとも支持対象の棒材Ｗの回転軸線に
略直交するＸ軸方向へ、図示しない駆動装置により移動
可能な担持部材１８と、担持部材１８に固定され、上記
作用位置で棒材Ｗの延出部分を回転自在に支持するガイ
ド部２０とを備える。好ましくは補助ガイド装置１０の
担持部材１８は、棒材Ｗの回転軸線に平行なＺ２軸方向
へも移動できるように構成される。

【００１７】補助ガイド装置１０のガイド部２０は、棒
材Ｗを受容、包囲する段付き貫通孔２２を有した断面略
矩形の中空ブロック体からなり、例えばボルト２４によ
って担持部材１８に固定的に連結される。ガイド部２０
の貫通孔２２の小径部分には、補助ガイド装置１０が上
記した作用位置にあるときに、棒材Ｗの延出部分を回転
可能に支持する略円筒状の支持面２６が形成される。支
持面２６は、工具組立体１４による棒材Ｗの穴明け加工
中に、棒材Ｗの回転に伴う振れを防止し、棒材Ｗの回転
軸線を工具組立体１４の工具軸線１４ａ（後述する）に
略平行に保持するように作用する。支持面２６は、高速
回転する棒材Ｗを接触支持できるように、好ましくは機
械的強度に優れた超硬材料から形成される。

【００１８】ガイドブッシュ装置１２は、回転主軸１６
の軸線方向前方（図で左方）で、旋盤機台上に立設され
たコラム２８に固定的に設置され、回転主軸１６に掴持
された棒材Ｗを工具（例えば穴明け工具）による加工作
業位置近傍で回転自在に支持する。ガイドブッシュ装置
１２は、棒材Ｗを受容、包囲する段付き円筒状の内周面
３０を有した中空筒状のガイドブッシュ３２を備える。
ガイドブッシュ３２は、中心軸線３２ａを有し、その軸
線方向前端（図で左端）領域には、内周面３０の小径部
分である棒材支持面３０ａを有したすり割り部３４が設
けられる。ガイドブッシュ３２は、すり割り部３４に径
方向内方へ加える外力を調節することによって、すり割
り部３４の棒材支持面３０ａの内径寸法を調節すること
ができる。すり割り部３４の外周面には、径方向内方へ
の外力を受けるためのテーパ面３６が設けられる。

【００１９】ガイドブッシュ３２は、スリーブ部材３
８、軸受装置４０及びフランジ部材４２を介して、コラ
ム２８に対し回転可能に設置される。ガイドブッシュ３
２は、スリーブ部材３８の軸線方向前端領域に軸方向へ
摺動可能にかつ回転方向へ固定して収納される。スリー
ブ部材３８の内周面前端には、ガイドブッシュ３２のテ
ーパ面３６に当接可能な対応テーパ面４４が形成され
る。スリーブ部材３８の軸線方向後端領域には、ガイド
ブッシュ３２に螺合するねじ部を有した調節ナット４６
が、軸線方向へ固定して回転可能に収納される。したが
って、調節ナット４６が回転すると、ガイドブッシュ３
２がスリーブ部材３８内で軸線方向へ移動し、テーパ面
３６と対応テーパ面４４との相互当接圧力に応じて、す
り割り部３４の棒材支持面３０ａの内径寸法が、支持対
象の棒材Ｗの外形寸法に対応して調節される。

【００２０】スリーブ部材３８は、軸受装置４０によっ
てフランジ部材４２の中心穴４２ａに回転可能に支持さ
れる。スリーブ部材３８の外周面の後端領域には、被動
プーリ４８が連結される。被動プーリ４８は、図示しな
い動力伝達機構を介して図示しないガイドブッシュ駆動
源に連結され、ガイドブッシュ駆動源により、回転主軸
１６の回転速度と同一の回転速度で回転駆動される。そ
の結果、被動プーリ４８、調節ナット４６、スリーブ部
材３８及びガイドブッシュ３２が、フランジ部材４２に
対し、回転主軸１６の回転速度と同一の回転速度で一体
的に回転する。旋削加工中の棒材Ｗは、同一速度で回転
するガイドブッシュ３２の棒材支持面３０ａに接触支持
される。したがって一般に、旋削加工中の棒材Ｗの回転
軸線は、ガイドブッシュ３２の中心軸線３２ａによって
規定される。フランジ部材４２は、例えばボルト５０に
よりコラム２８に固定される。このように、ガイドブッ
シュ３２、スリーブ部材３８、軸受装置４０、フランジ
部材４２、調節ナット４６及び被動プーリ４８は、予め
組立てたガイドブッシュ装置１２として、自動旋盤のコ
ラム２８の所定位置に着脱可能に取付けられる。

【００２１】工具組立体１４は、工具保持部材５２と、
工具保持部材５２に脱着可能に装着されるチャック部材
５４と、チャック部材５４に掴持されるドリル等の穴明
け工具５６とから構成される。穴明け工具５６は、工具
軸線１４ａを有して工具保持部材５２に固定的に設置さ
れる。また工具保持部材５２は、例えば旋盤機台上に設
置される刃物台（図示せず）として構成される。工具組
立体１４は、旋盤機台上の直交３軸座標系において、工
具軸線１４ａ及び前述したＺ２軸に平行なＺ３軸方向へ
移動可能となっている。

【００２２】回転主軸１６は、旋削加工すべき棒材Ｗを
掴持して、図示しない主軸モータにより回転駆動される
とともに、旋盤機台上の直交３軸座標系においてそれ自
体の回転軸線及び前述したＺ２軸及びＺ３軸に平行なＺ
１軸方向へ、図示しない送りモータによって移動するよ
うに構成される。回転主軸１６の回転軸線は、ガイドブ
ッシュ装置１２のガイドブッシュ３２の中心軸線３２ａ
に合致されている。

【００２３】回転主軸１６は中空筒状の構造を有し、そ
の前端領域に、棒材を掴持可能な開閉式のチャック５８
が収容される。チャック５８は、先端にすり割り部を有
したいわゆるコレットチャックであり、すり割り部に径
方向内方への外力が加わることにより、先端の略円筒状
の棒材掴持面６０が縮径してチャック５８が閉じ、棒材
を固定的に掴持するようになっている。すり割り部への
径方向外力が解除されると、すり割り部が復元して棒材
掴持面６０が拡径し、チャック５８が開いて棒材を解放
する。チャック５８のすり割り部外周には、径方向内方
への外力を受けるためのテーパ面６２が設けられる。

【００２４】回転主軸１６にはさらに、中空筒状の押圧
部材６４が軸方向へ移動可能に収容される。押圧部材６
４はその前端領域にチャック５８を収容し、チャック５
８のテーパ面６２に当接可能な対応テーパ面６６を前端
に備える。図示しないチャック駆動源により、押圧部材
６４を軸線方向前方へ移動することによって、対応テー
パ面６６がチャック５８のテーパ面６２に当接され、テ
ーパ面６２を介してチャック５８のすり割り部に径方向
内方への押圧力が加わり、チャック５８が閉じられる。
この状態で、チャック５８が棒材を強固に掴持する。そ
の状態から、押圧部材６４を軸線方向後方へ移動すれ
ば、対応テーパ面６６がチャック５８のテーパ面６２か
ら脱離して、チャック５８が開かれる。

【００２５】上記構成を有する自動旋盤において、穴明
け工具５６により棒材Ｗにその回転軸線に沿った穴を穿
設する際には、まず図２に示すように、旋盤機台上で工
具組立体１４を移動してガイドブッシュ装置１２に対向
配置し、工具組立体１４の工具軸線１４ａとガイドブッ
シュ装置１２のガイドブッシュ３２の中心軸線３２ａと
を正確に合致させる。このとき穴明け工具５６は、ガイ
ドブッシュ３２から軸線方向へ離れた位置に配置され
る。

【００２６】他方、補助ガイド装置１０は、担持部材１
８のＸ軸方向移動により、ガイドブッシュ装置１２に近
接した図示の作用位置に置かれる。補助ガイド装置１０
は作用位置で、ガイド部２０の貫通孔２２における支持
面２６の中心軸線を、ガイドブッシュ装置１２のガイド
ブッシュ３２の中心軸線３２ａに正確に合致させてい
る。このような工具組立体１４及び補助ガイド装置１０
の位置決め動作は、例えば自動旋盤のＮＣ装置の制御下
で遂行される。

【００２７】この状態で、回転主軸１６のチャック５８
に掴持した棒材Ｗを、回転主軸１６のＺ１軸方向送り動
作により、ガイドブッシュ装置１２のガイドブッシュ３
２に挿入し、ガイドブッシュ３２の棒材支持面３０ａに
支持させるとともに、ガイドブッシュ３２から工具組立
体１４側へ所望長さだけ送り出す。ガイドブッシュ３２
から送り出された棒材Ｗの延出部分は、補助ガイド装置
１０のガイド部２０の貫通孔２２に円滑に挿入され、支
持面２６によって回転可能に支持される。棒材Ｗの延出
部分の軸線方向端面が補助ガイド装置１０のガイド部２
０の軸線方向端面から僅かに突出した位置で、回転主軸
１６の棒材送り動作を止める。その位置で、棒材Ｗの延
出部分の軸線方向端面は、工具組立体１４の穴明け工具
５６の先端に近接して配置される。このようにして、上
記自動旋盤の各構成要素が図２に示す穴明け加工開始位
置に置かれる。

【００２８】図２の穴明け加工開始位置から、回転主軸
１６を回転駆動するとともに、工具組立体１４をガイド
ブッシュ装置１２に接近するＺ３軸方向へ連続的に移動
させる。それにより穴明け工具５６が、棒材Ｗにその回
転軸線に沿った穴を穿設する。このとき、補助ガイド装
置１０がガイド部２０の支持面２６により棒材Ｗの延出
部分を支持しているので、棒材Ｗの回転に伴う振れが抑
制される。つまり、棒材Ｗの回転軸線がガイドブッシュ
装置１２のガイドブッシュ３２の中心軸線３２ａに一致
し、かつ穴明け工具５６の軸線（すなわち工具組立体１
４の工具軸線１４ａ）と棒材Ｗの回転軸線とが正確に合
致した状態が、穴明け加工の開始から完了まで可及的に
維持される。これにより、高度な直進性を有する穴が棒
材Ｗに正確に穿設される。

【００２９】棒材Ｗに所望深さの穴が穿設された位置
で、工具組立体１４の送り動作を止める。図３は、上記
自動旋盤の各構成要素をそのような穴明け加工完了位置
で示す。ここで、棒材Ｗに所望深さの穴を正確に穿設す
るためには、図３の穴明け加工完了位置においても、工
具組立体１４の工具保持部材５２やチャック部材５４
が、ガイドブッシュ装置１２の周辺に配置されたバイト
等の他の工具や製品外径計測装置等の周辺機器と干渉し
ないことが肝要である。図示実施形態では、工具組立体
１４のＺ３軸方向への送り距離は、穿設しようとする穴
の深さに対応するので、穴明け加工完了位置でもそのよ
うな干渉が生じないように、穴明け加工開始時の工具組
立体１４のガイドブッシュ装置１２に対する位置、及び
棒材Ｗのガイドブッシュ装置１２からの延出長さを設定
すればよい。

【００３０】或いは、補助ガイド装置１０の担持部材１
８がＺ２軸方向へも移動できる構成を有する場合は、図
２の穴明け加工開始位置から、回転主軸１６を回転駆動
するとともにＺ１軸方向へ連続的に移動させて、棒材Ｗ
をガイドブッシュ装置１２から送り出しながら穴明け加
工を実施することが可能となる。この場合、工具組立体
１４は図２の穴明け加工開始位置に停止したままに置か
れる。他方、補助ガイド装置１０は、図２の穴明け加工
開始位置から、回転主軸１６のＺ１軸送り動作に同期し
てかつ同一速度で、工具組立体１４に接近するＺ２軸方
向へ連続的に移動させられる。それにより穴明け工具５
６が、棒材Ｗにその回転軸線に沿った穴を穿設する。こ
の場合も補助ガイド装置１０は、穴明け加工の開始から
完了まで、ガイド部２０の支持面２６により棒材Ｗの延
出部分の先端近傍を支持し続けて、棒材Ｗの回転に伴う
振れを抑制する。その結果、棒材Ｗにその回転軸線に沿
った高度な直進性を有する穴が正確に穿設される。

【００３１】棒材Ｗに所望深さの穴が穿設された位置
で、回転主軸１６のＺ１軸送り動作を止め、同時に補助
ガイド装置１０のＺ２軸移動を停止させる。図４は、上
記自動旋盤の各構成要素をそのような穴明け加工完了位
置で示す。このような作業手順によれば、棒材Ｗに穿設
される穴の深さに関わらず、穴明け加工開始時の工具組
立体１４のガイドブッシュ装置１２に対する位置のみ
を、ガイドブッシュ装置１２の周辺機器との干渉が生じ
ないように設定しておけばよいので、好都合である。或
いはまた、回転主軸１６のＺ１軸送り及び補助ガイド装
置１０のＺ２軸移動と同時に、工具組立体１４をＺ３軸
移動させることもできる。この場合、棒材Ｗの加工時間
を短縮することが可能となる。

【００３２】このように、本発明の第１実施形態に係る
補助ガイド装置１０は、ガイドブッシュ装置１２から所
望長さ送り出された棒材Ｗの延出部分に対し、穴明け工
具５６の軸線と棒材Ｗの回転軸線とが正確に合致した状
態を、穴明け加工の開始から完了まで可及的に維持する
ことができる。それに伴い、工具組立体１４による穴明
け作業が、ガイドブッシュ装置１２から離れた位置で実
施できるようになる。したがって補助ガイド装置１０に
よれば、穴明け工具５６を有した工具組立体１４とガイ
ドブッシュ装置１２の周辺機器との干渉を生じることな
く、しかも棒材Ｗ自体の曲がり等の影響を排除して、ド
リル等の穴明け工具５６により棒材Ｗにその回転軸線に
沿った穴を正確に穿設することが可能になるとともに、
穴明け工具５６の破損事故を回避することが可能とな
る。

【００３３】なお上記実施形態では、穴明け工程に際
し、回転主軸１６の回転により棒材Ｗのみが回転する構
成を説明したが、工具保持部材５２に回転駆動機構を装
備してチャック部材５４を回転できるようにし、穴明け
工程に際して穴明け工具５６を回転させる構成を採用す
ることもできる。この場合、棒材Ｗを同時に回転させて
もよいし、回転させなくてもよい。

【００３４】図５は、本発明の第２実施形態による補助
ガイド装置７０を示す。補助ガイド装置７０は、第１実
施形態による補助ガイド装置１０のガイド部２０とは異
なる回転可能な支持面を有したガイド部７２を備える。
その他の構成については補助ガイド装置１０と実質的に
同一であるので、説明を省略する。

【００３５】補助ガイド装置７０のガイド部７２は、補
助ガイド装置１０に関連して説明したガイドブッシュ装
置１２に類似した構成を有する。すなわちガイド部７２
は、担持部材１８に固定されるフレーム部分７４と、軸
受装置７６及びスリーブ部材７８を介してフレーム部分
７４に回転可能に担持されるブッシュ部材８０とを備え
る。ブッシュ部材８０は、ガイドブッシュ装置１２のガ
イドブッシュ３２と実質的同一の構造を有し、その軸線
方向前端（図で左端）領域にすり割り部８２が設けられ
るとともに、すり割り部８２の内周面が棒材Ｗを回転可
能に支持する支持面８４を構成する。ブッシュ部材８０
は、すり割り部８２に径方向内方へ加える外力を調節す
ることによって、支持面８４の内径寸法を調節すること
ができる。すり割り部８２の外周面には、径方向内方へ
の外力を受けるためのテーパ面８６が設けられる。

【００３６】ブッシュ部材８０は、スリーブ部材７８の
軸線方向前端領域に軸方向へ摺動可能にかつ回転方向へ
固定して収納される。スリーブ部材７８の内周面前端に
は、ブッシュ部材８０のテーパ面８６に当接可能な対応
テーパ面８８が形成される。スリーブ部材７８の軸線方
向後端領域には、ブッシュ部材８０の外周面後端に設け
た雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有した調節ナット９０
が、軸方向へ固定して回転可能に収納される。したがっ
て、調節ナット９０が回転すると、ブッシュ部材８０が
スリーブ部材７８内で軸方向へ移動し、テーパ面８６と
対応テーパ面８８との相互当接圧力に応じて、支持面８
４の内径寸法が、支持対象の棒材Ｗの外形寸法に対応し
て調節される。スリーブ部材７８は、軸受装置７６によ
ってフレーム部分７４の中心穴７４ａに回転可能に支持
され、それによりブッシュ部材８０は、スリーブ部材７
８とともにフレーム部分７４内で自在に回転できるよう
になっている。

【００３７】補助ガイド装置７０が前述した作用位置に
あるときに、ブッシュ部材８０に形成された支持面８４
は、補助ガイド装置１０における支持面２６と同様に、
ガイドブッシュ装置１２から送り出された棒材Ｗの延出
部分を接触支持する。支持面８４は、工具組立体１４
（図２）による棒材Ｗの穴明け加工中に、それ自体が棒
材Ｗに連れて回転しつつ棒材Ｗを支持し、棒材Ｗの回転
に伴う振れを防止する。それにより補助ガイド装置７０
は、穴明け工具５６（図１）の軸線と棒材Ｗの回転軸線
とが正確に合致した状態を、穴明け加工の開始から完了
まで可及的に維持することができる。

【００３８】上記構成において、スリーブ部材７８の外
周面の後端領域に、被動プーリ９２を連結することもで
きる。被動プーリ９２は、図示しない動力伝達機構を介
して図示しないブッシュ部材駆動源に連結され、回転主
軸１６（図１）の回転速度と同一の回転速度で回転駆動
されるように構成できる。この場合、前述したガイドブ
ッシュ装置１２における回転構造と同様に、被動プーリ
９２、調節ナット９０、スリーブ部材７８及びブッシュ
部材８０が、フレーム部分７４及び担持部材１８に対
し、回転主軸１６の回転速度と同一の回転速度で一体的
に回転するようになる。

【００３９】このように、本発明の第２実施形態に係る
補助ガイド装置７０は、ガイドブッシュ装置１２から所
望長さ送り出された棒材Ｗの延出部分に対し、穴明け工
具５６の軸線と棒材Ｗの回転軸線とが正確に合致した状
態を、穴明け加工の開始から完了まで可及的に維持する
ことができる。それに伴い、工具組立体１４による穴明
け作業が、ガイドブッシュ装置１２から離れた位置で実
施できるようになる。したがって補助ガイド装置７０に
よっても、穴明け工具５６を有した工具組立体１４とガ
イドブッシュ装置１２の周辺機器との干渉を生じること
なく、しかも棒材Ｗ自体の曲がり等の影響を排除して、
ドリル等の穴明け工具５６により棒材Ｗにその回転軸線
に沿った穴を正確に穿設することが可能になるととも
に、穴明け工具５６の破損事故を回避することが可能と
なる。

【００４０】図６は、本発明の第３実施形態による補助
ガイド装置１００を示す。補助ガイド装置１００は、第
１及び第２実施形態による補助ガイド装置１０、７０の
ガイド部２０、７２のいずれとも異なる静止支持面を有
したガイド部１０２を備える。その他の構成については
補助ガイド装置１０、７０と実質的に同一であるので、
説明を省略する。

【００４１】補助ガイド装置１００のガイド部１０２
は、従来周知の固定型ガイドブッシュに類似した構成を
有する。すなわちガイド部１０２は、担持部材１８に固
定されるフレーム部分１０４と、取付部材１０６及びス
リーブ部材１０８を介してフレーム部分１０４に回転不
能に担持されるブッシュ部材１１０とを備える。ブッシ
ュ部材１１０は、前述したガイドブッシュ装置１２のガ
イドブッシュ３２と実質的同一の構造を有し、その軸線
方向前端（図で左端）領域にすり割り部１１２が設けら
れるとともに、すり割り部１１２の内周面が棒材Ｗを回
転可能に支持する支持面１１４を構成する。ブッシュ部
材１１０は、すり割り部１１２に径方向内方へ加える外
力を調節することによって、支持面１１４の内径寸法を
調節することができる。すり割り部１１２の外周面に
は、径方向内方への外力を受けるためのテーパ面１１６
が設けられる。

【００４２】ブッシュ部材１１０は、スリーブ部材１０
８の軸線方向前端領域に軸方向へ摺動可能にかつ回転方
向へ固定して収納される。スリーブ部材１０８の内周面
前端には、ブッシュ部材１１０のテーパ面１１６に当接
可能な対応テーパ面１１８が形成される。スリーブ部材
１０８の軸線方向後端領域には、ブッシュ部材１１０の
外周面後端に設けた雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し
た調節ナット１２０が、軸方向へ固定して回転可能に収
納される。したがって、調節ナット１２０が回転する
と、ブッシュ部材１１０がスリーブ部材１０８内で軸方
向へ移動し、テーパ面１１６と対応テーパ面１１８との
相互当接圧力に応じて、支持面１１４の内径寸法が、支
持対象の棒材Ｗの外形寸法に対応して調節される。支持
面１１４は、例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボ
ン）等の、耐摩耗性及び機械的強度に優れた超硬材料か
ら形成される。

【００４３】補助ガイド装置１００が前述した作用位置
にあるときに、ブッシュ部材１１０に形成された支持面
１１４は、補助ガイド装置１０における支持面２６と同
様に、ガイドブッシュ装置１２から送り出された棒材Ｗ
の延出部分を接触支持する。支持面１１４は、工具組立
体１４（図２）による棒材Ｗの穴明け加工中に、それ自
体回転することなく棒材Ｗを摺動支持し、棒材Ｗの回転
に伴う振れを防止する。それにより補助ガイド装置１０
０は、穴明け工具５６（図１）の軸線と棒材Ｗの回転軸
線とが正確に合致した状態を、穴明け加工の開始から完
了まで可及的に維持することができる。

【００４４】このように、本発明の第３実施形態に係る
補助ガイド装置１００は、ガイドブッシュ装置１２から
所望長さ送り出された棒材Ｗの延出部分に対し、穴明け
工具５６の軸線と棒材Ｗの回転軸線とが正確に合致した
状態を、穴明け加工の開始から完了まで可及的に維持す
ることができる。それに伴い、工具組立体１４による穴
明け作業が、ガイドブッシュ装置１２から離れた位置で
実施できるようになる。したがって補助ガイド装置１０
０によっても、穴明け工具５６を有した工具組立体１４
とガイドブッシュ装置１２の周辺機器との干渉を生じる
ことなく、しかも棒材Ｗ自体の曲がり等の影響を排除し
て、ドリル等の穴明け工具５６により棒材Ｗにその回転
軸線に沿った穴を正確に穿設することが可能になるとと
もに、穴明け工具５６の破損事故を回避することが可能
となる。

【００４５】図７は、前述した補助ガイド装置１０、ガ
イドブッシュ装置１２、工具組立体１４及び回転主軸１
６を組込んで備えた本発明の一実施形態による自動旋盤
１３０の外観構成を概略で示す。

【００４６】図７に示すように、自動旋盤１３０は、旋
盤機台１３２と、旋盤機台１３２上に立設されたコラム
２８に固定的に設置されるガイドブッシュ装置１２と、
旋盤機台１３２上でガイドブッシュ装置１２の前方に対
向して配置できる工具組立体１４と、ガイドブッシュ装
置１２の後方で旋盤機台１３２上に設置される回転主軸
１６とを備える。さらに自動旋盤１３０は、ガイドブッ
シュ装置１２の近傍で旋盤機台１３２上に設置され、ガ
イドブッシュ装置１２から工具組立体１４側へ送り出さ
れた棒材の延出部分を回転自在に支持する作用位置（図
７に示す位置）と、作用位置から離れて、棒材に対する
他の工具（例えばバイト１３４）による加工作業を妨害
しない待機位置との間で移動可能な補助ガイド装置１０
を備える。

【００４７】補助ガイド装置１０は、図示実施形態で
は、バイト１３４等の多数の工具を装着可能な刃物台１
３６に、それら工具に並置して固定される板状の担持部
材１８を備える。担持部材１８の自由端には、図１に示
すガイド部２０が固定的に連結される。刃物台１３６
は、補助ガイド装置１０を伴って、旋盤機台１３２上で
前述したＸ軸に相当するＸ１軸方向へ移動できる。さら
に刃物台１３６は、Ｘ１軸及び前述したＺ１軸に直交す
るＹ軸方向へも移動できる。したがって補助ガイド装置
１０は、刃物台１３６のＸ１軸移動により、前述した作
用位置と待機位置との間を移動する。

【００４８】ガイドブッシュ装置１２は、回転主軸１６
に掴持された棒材を工具（例えば穴明け工具５６やバイ
ト１３４）による加工作業位置近傍で回転自在に支持す
る。ガイドブッシュ装置１２のガイドブッシュ３２は、
図１に示すような回転型ガイドブッシュか、又は周知の
固定型ガイドブッシュから構成できる。工具組立体１４
は、図示実施形態では、穴明け工具５６を含む複数の工
具を装着可能な刃物台としての工具保持部材５２を備え
る。工具保持部材５２は、旋盤機台１３２上で前述した
Ｚ３軸方向及びＺ３軸に直交するＸ２軸方向へ移動可能
な送り台１３８上に設置される。回転主軸１６は、チャ
ック５８により旋削加工すべき棒材を掴持して、回転可
能かつ前述したＺ１軸方向へ移動可能に旋盤機台１３２
上に設置される。

【００４９】上記構成を有する自動旋盤１３０におい
て、穴明け工具５６による穴明け加工を実施する際に
は、まず旋盤機台１３２上で送り台１３８のＸ２軸移動
により工具組立体１４をガイドブッシュ装置１２に同心
状に対向配置して、穴明け工具５６を、ガイドブッシュ
３２から軸線方向へ離れた位置に配置する。他方、補助
ガイド装置１０は、刃物台１３６のＸ１軸方向移動によ
り、ガイドブッシュ装置１２に近接した図示の作用位置
に置かれる。この状態で、チャック５８に掴持した棒材
を回転主軸１６のＺ１軸移動によりガイドブッシュ装置
１２に挿入し、ガイドブッシュ３２から所望長さ送り出
すとともに、補助ガイド装置１０にその延出部分を支持
させる。その後、穴明け加工が、図３に関連して説明し
たように、工具組立体１４のＺ３軸移動の下で実施され
る。

【００５０】穴明け加工中には、補助ガイド装置１０
が、ガイドブッシュ装置１２から送り出された棒材の延
出部分に対し、穴明け工具５６の軸線と棒材の回転軸線
とが正確に合致した状態を、穴明け加工の開始から完了
まで可及的に維持することができる。それに伴い、工具
組立体１４による穴明け作業が、ガイドブッシュ装置１
２から離れた位置で実施できるようになる。したがって
自動旋盤１３０によれば、補助ガイド装置１０の作用に
より、穴明け工具５６を有した工具組立体１４とガイド
ブッシュ装置１２の周辺機器との干渉を生じることな
く、しかも棒材自体の曲がり等の影響を排除して、ドリ
ル等の穴明け工具５６により棒材にその回転軸線に沿っ
た穴を正確に穿設することが可能になるとともに、穴明
け工具５６の破損事故を回避することが可能となる。

【００５１】図８は、前述した補助ガイド装置１０、ガ
イドブッシュ装置１２、工具組立体１４及び回転主軸１
６を組込んで備えた本発明の他の実施形態による自動旋
盤１４０の外観構成を概略で示す。

【００５２】図８に示すように、自動旋盤１４０は、旋
盤機台１４２と、旋盤機台１４２上に立設されたコラム
２８に固定的に設置されるガイドブッシュ装置１２と、
旋盤機台１４２上でガイドブッシュ装置１２の前方に対
向して配置できる工具組立体１４と、ガイドブッシュ装
置１２の後方で旋盤機台１４２上に設置される回転主軸
１６とを備える。さらに自動旋盤１４０は、ガイドブッ
シュ装置１２の近傍で旋盤機台１４２上に設置され、ガ
イドブッシュ装置１２から工具組立体１４側へ送り出さ
れた棒材の延出部分を回転自在に支持する作用位置（図
８に示す位置）と、作用位置から離れて、棒材に対する
他の工具による加工作業を妨害しない待機位置との間で
移動可能な補助ガイド装置１０を備える。

【００５３】補助ガイド装置１０は、図示実施形態で
は、バイト等の多数の工具を装着可能なタレット刃物台
１４４の所望の割出位置に固定される板状の担持部材１
８を備える。担持部材１８の自由端には、図１に示すガ
イド部２０が固定的に連結される。タレット刃物台１４
４は、補助ガイド装置１０を伴って、旋盤機台１４２上
で前述したＺ２軸方向及びＺ２軸に直交するＸ軸方向へ
移動できる。したがって補助ガイド装置１０は、タレッ
ト刃物台１４４のＸ軸移動又は割出回転により、前述し
た作用位置と待機位置との間を移動する。

【００５４】ガイドブッシュ装置１２は、回転主軸１６
に掴持された棒材を工具（例えば穴明け工具５６）によ
る加工作業位置近傍で回転自在に支持する。ガイドブッ
シュ装置１２のガイドブッシュ３２は、図１に示すよう
な回転型ガイドブッシュか、又は周知の固定型ガイドブ
ッシュから構成できる。工具組立体１４は、図示実施形
態では、ガイドブッシュ装置１２に対向して棒材を掴持
可能な背面主軸としての工具保持部材５２を備える。背
面主軸としての工具保持部材５２は、チャック部材５４
に穴明け工具５６を掴持して回転することができる。ま
た工具保持部材５２は、Ｚ２軸に平行なＺ３軸方向へ移
動できるようになっている。回転主軸１６は、チャック
５８により旋削加工すべき棒材を掴持して、回転可能か
つ前述したＺ１軸方向へ移動可能に旋盤機台１４２上に
設置される。

【００５５】上記構成を有する自動旋盤１４０におい
て、穴明け工具５６による穴明け加工を実施する際に
は、まず旋盤機台１４２上で工具組立体１４をガイドブ
ッシュ装置１２に同心状に対向配置し、穴明け工具５６
を、ガイドブッシュ３２から軸線方向へ離れた位置に配
置する。他方、補助ガイド装置１０は、タレット刃物台
１４４のＸ軸方向移動により、ガイドブッシュ装置１２
に近接した図示の作用位置に置かれる。この状態で、チ
ャック５８に掴持した棒材を回転主軸１６のＺ１軸移動
によりガイドブッシュ装置１２に挿入し、ガイドブッシ
ュ３２から所望長さ送り出すとともに、補助ガイド装置
１０にその延出部分を支持させる。その後、穴明け加工
が、図４に関連して説明したように、回転主軸１６のＺ
１軸移動及び補助ガイド装置１０のＺ２軸移動の下で実
施される。なお自動旋盤１４０では、回転主軸１６のＺ
１軸送り及び補助ガイド装置１０のＺ２軸移動と同時
に、工具保持部材５２をＺ３軸移動させることができ
る。この場合、穴明け加工時には棒材Ｗと穴明け工具５
６との双方を相互接近方向へ移動させ、加工終了ととも
にそれらを互いに逃がすようにプログラムすることによ
り、加工時間を短縮することができる。

【００５６】穴明け加工中には、補助ガイド装置１０
が、ガイドブッシュ装置１２から送り出された棒材の延
出部分に対し、穴明け工具５６の軸線と棒材の回転軸線
とが正確に合致した状態を、穴明け加工の開始から完了
まで可及的に維持することができる。それに伴い、工具
組立体１４による穴明け作業が、ガイドブッシュ装置１
２から離れた位置で実施できるようになる。したがって
自動旋盤１４０によれば、補助ガイド装置１０の作用に
より、穴明け工具５６を有した工具組立体１４とガイド
ブッシュ装置１２の周辺機器との干渉を生じることな
く、しかも棒材自体の曲がり等の影響を排除して、ドリ
ル等の穴明け工具５６により棒材にその回転軸線に沿っ
た穴を正確に穿設することが可能になるとともに、穴明
け工具５６の破損事故を回避することが可能となる。な
お、自動旋盤１４０では、背面主軸としての工具保持部
材５２に穴明け工具５６を装着し、穴明け工具５６を回
転できるようにしたので、棒材と穴明け工具５６との双
方を回転させて穴明け加工を実施することにより、棒材
に穿設された穴の直進性を一層向上させることができ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ガイドブッシュ装置を備えた自動旋盤で補助
ガイド装置を使用することにより、穴明け工具を有した
工具組立体とガイドブッシュ装置周辺機器との干渉を生
じることなく、しかも棒材自体の曲がりや回転主軸の先
端領域の振れの影響を排除して、穴明け工具を用いて棒
材にその回転軸線に沿った穴を高度な直進性の下に正確
に穿設することが可能になるとともに、穴明け工具の破
損事故を回避することが可能となる。特に本発明は、細
径の棒材や、プラスチック等の軟質材料からなる棒材
に、深い穴を穿設する場合に、著しい効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による補助ガイド装置
を、ガイドブッシュ装置とともに作用位置で示す部分断
面図である。

【図２】図１の補助ガイド装置を、ガイドブッシュ装
置、工具組立体及び回転主軸とともに穴明け加工開始位
置で示す部分断面図である。

【図３】図１の補助ガイド装置を、ガイドブッシュ装
置、工具組立体及び回転主軸とともに穴明け加工完了位
置で示す部分断面図である。

【図４】図１の補助ガイド装置を、ガイドブッシュ装
置、工具組立体及び回転主軸とともに他の穴明け加工完
了位置で示す部分断面図である。

【図５】本発明の第２実施形態による補助ガイド装置を
示す部分断面図である。

【図６】本発明の第３実施形態による補助ガイド装置を
示す部分断面図である。

【図７】図２の補助ガイド装置、ガイドブッシュ装置、
工具組立体及び回転主軸を備えた本発明の一実施形態に
よる自動旋盤の外観構成を示す概略斜視図である。

【図８】図２の補助ガイド装置、ガイドブッシュ装置、
工具組立体及び回転主軸を備えた本発明の他の実施形態
による自動旋盤の外観構成を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１０、７０、１００…補助ガイド装置 １２…ガイドブッシュ装置 １４…工具組立体 １６…回転主軸 １８…担持部材 ２０、７２、１０２…ガイド部 ２６、８４、１１４…支持面 ２８…コラム ３２…ガイドブッシュ ５６…穴明け工具 ５８…チャック ８０、１１０…ブッシュ部材 １３０、１４０…自動旋盤 １３２、１４２…旋盤機台

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転主軸に掴持された棒材を加工作業位
   置近傍で回転自在に支持するガイドブッシュ装置と、該
   ガイドブッシュ装置に対向して配置でき、棒材にその回
   転軸線に沿った穴を穿設できる工具組立体とを備えた自
   動旋盤に設置される補助ガイド装置であって、 前記ガイドブッシュ装置から前記工具組立体側へ送り出
   された棒材の延出部分を回転自在に支持する作用位置
   と、該作用位置から離れた待機位置との間で移動でき、 前記作用位置にあるときに前記棒材の前記延出部分を受
   容支持する略円筒状の支持面を備え、前記工具組立体に
   よる棒材穴明け加工中に、該支持面により、該棒材の回
   転軸線を該工具組立体の工具軸線に実質的に合致した状
   態に保持すること、を特徴とする旋盤用補助ガイド装
   置。
2. 【請求項２】 前記作用位置において、前記回転主軸に
   掴持された棒材の軸線方向送り動作に伴って、該軸線方
   向へ直線的に移動できるように構成された請求項１に記
   載の旋盤用補助ガイド装置。
3. 【請求項３】 前記支持面が、穴明け加工中の棒材の回
   転動作に伴って回転できるように構成された請求項１又
   は２に記載の旋盤用補助ガイド装置。
4. 【請求項４】 前記支持面が超硬材料から形成される請
   求項１〜３のいずれか１項に記載の旋盤用補助ガイド装
   置。
5. 【請求項５】 回転主軸に掴持された棒材を加工作業位
   置近傍で回転自在に支持するガイドブッシュ装置と、該
   ガイドブッシュ装置に対向して配置でき、棒材にその回
   転軸線に沿った穴を穿設できる工具組立体とを具備した
   自動旋盤において、 前記ガイドブッシュ装置から前記工具組立体側へ送り出
   された棒材の延出部分を回転自在に支持する作用位置
   と、該作用位置から離れた待機位置との間で移動可能な
   補助ガイド装置を具備し、 前記補助ガイド装置は、前記作用位置にあるときに前記
   棒材の前記延出部分を受容支持する略円筒状の支持面を
   備え、前記工具組立体による棒材穴明け加工中に、該支
   持面により、該棒材の回転軸線を該工具組立体の工具軸
   線に実質的に合致した状態に保持すること、を特徴とす
   る自動旋盤。
6. 【請求項６】 前記補助ガイド装置は、前記作用位置に
   おいて、前記回転主軸に掴持された棒材の軸線方向送り
   動作に伴って、該軸線方向へ直線的に移動できるように
   構成された請求項５に記載の自動旋盤。
7. 【請求項７】 前記補助ガイド装置の前記支持面が、穴
   明け加工中の棒材の回転動作に伴って回転できるように
   構成された請求項５又は６に記載の自動旋盤。
8. 【請求項８】 前記補助ガイド装置の前記支持面が超硬
   材料から形成される請求項５〜７のいずれか１項に記載
   の自動旋盤。