JPS59227304A

JPS59227304A - 保持装置

Info

Publication number: JPS59227304A
Application number: JP10275983A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Murakami; 信明村上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1984-12-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明ｉｔ旋盤叫・、工作機械において加工物、工具な
どを保持固定する保持装置に関する。

〔発明の技術的背郊とその問題点〕

例えば旋盤において加ゴ゛物を切削する場合、加工物は
回転する主軸の一端に設けられたチャックによって保持
固定される。このチャックは通常ねじ締めによって加工
物を保持するが、加工物の加工精度が高度に要求される
場合、また、保持力をさほど強くする必要がない場合、
気体（多くは空気）圧、油圧によってチャックに保持力
を与え、加工物が保持される。旋盤では以」二のように
加工物を保持し、加工物を回転させバイトによって切削
を行なう。このときの回転数は加工物の材質。

外径またはバイトの切先形状、材質等を考慮すると最適
な回転数が決まり、この回転数で加工を行なうのが必須
である。このような最適な回転数に従わないで加工を行
なうと、加工精度、切削表面の仕上がりに影響を与えて
しまい、特に精密加工を行なう場合は不都合な状態にな
る。また、チャックの保持力にも加工条件によって適切
な値があるが、回転数によって加工物を保持固定してい
るチャックに遠心力が生じ、この遠心力によって、チャ
ックの保持力が回転前の保持力と比較して減少してしま
う。遠心力（ｄ回転体の角速度の２乗に比例するため、
この影・Ｗは回転数が増加するほど大きくなる。仁の保
持力の変化もまた加工精度（て大きな影響を与える。こ
のため、チャックの保持力は所定の値に設定し加工物を
加工する間に常に一定にしておくのが望ましい。

旋盤で加工する加工物は軸対称形のものであるが、軸方
向にすべて同一径の円柱体に加工するだけでなく、径が
異なった凹状、凸状に、または、ＮＣ加工によって曲面
形状に加工されることが多い。

また、表面の仕上げ状態を瑚慮し、切削を行なうバイト
も種々交換することも多い。このだめ、加工物の切削箇
所によって適切な回転数にするため、旋盤の主軸の回転
数を変えて切削を行なっている。

しかしながら、上述のように加工物を保持固定している
チャックの保持力は遠心力の影響のため回転数により変
化してしりい、切削筒’Ｆ５１によって加工精度が樺な
われるという問題が生じる。従来では、適切な回転数を
適切なチャックの保持力を得るために、あらかじめ作成
された較正曲線を参考にしＣ、チャックに保持力を与え
るだめの空気正寸たは油圧を調整していた。しかしなが
らこの方法では空気圧捷たけ油圧を調整するために、そ
の都度チャックの回転を止める必要があり非常に非効率
的であり、手間がかかる作業となっていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、被保持物を保持固定する時の保持力を
常に一定に保つ保持装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明の保持装置は、チャックと、このチャックに所定
の力を負荷し保持力を与える負荷装置と、前記チャック
の保持力検出装置と、この検出装置から得られた保持力
とあらかじめ設定された設定保持力とを比較、演算し、
前記保持力が前記設定保持力に一致するように前記負荷
装置の負荷を制御する演算装置とを具備したことを特徴
とするも本発明の一実施例を旋盤に用いた場合について
説明する。図面は本実施例の要部を示すものである。チ
ャック（１）が一端に保持部（２）を有し、この保持部
（２）によって被保持物である加工物（３）が保持固定
されている。この加工物（３）の切削面は小径部（３ａ
）と大径部（３ｂ）を有する。チャック（１１は主軸（
４）の一端に固定され、主軸（４）と供に回転し、加工
物（３）はバイト（５）によって切削される。なお、保
持部（２）は、油圧によって動作するものであシ、チャ
ック（１１はこの内部から主軸（４）の回転軸中心部に
通されたパイプ（６）と、このパイプ（６）とカップリ
ング（７）によって連結されたパイプ（８）とを介して
、負荷装置（９）に連結されている。チャック（１）は
この負荷装置（９）によって′ＰＪ［定の力すなわち油
圧を負荷され、保持部（２）に保持力が与えられる。捷
た、保持部（２）には、加工物（３）と接触する部分に
保持力検出装置としてひずみゲージ００）が設けられて
いる。このひずみゲージ００）は演算装置Ｎ（１１）に
接続され、演算装置０１）ばさらに負荷装置（９）に接
続されている。ここで、演算装置θυけひずみゲージ（
１０）からの信号をチャック（１）の保持力とし、あら
かじめ設定された設定保持力と比較、演算を行ないその
結果を負荷装置（９）にフィードパ、りし、この負荷装
置（９）のチャック（１）への負荷を制御するものであ
る。

つぎに、上述の実施例の動作について述べる。

第１図に示すように小径部（３りと大径部（３ｂ）の切
削面を有する加工物（３）がチャック（１）の保持部（
２）に保持固定され、加工される場合、バイト（５）が
小径部（３ａ）と大径部（３ｂ）の両方を加工するには
、主軸（４）の回転数はそれぞれの適切値が異なり、小
径部（３ａ）を加工する時の方が回転数は大きくなる。

すなわち、小径部（３ａ）から大径部（３ｂ）に切削加
工を行なうとき主軸（４）の回転数を小さくしなければ
ならない。このとき、チャック（１）の保持部（２）は
回転数が小さくなるに従い、その遠心力が小さくなる。

このため保持部（２）の加工物（３）を保持する保持力
は増大する。

ひずみゲージａＱは保持部（２）と加工物（３）との間
の接触力、すなわち保持力を測定する。演算装ｆＯυは
、この保持力の値をひずみゲージ００）から受け、あら
かじめ設定された設定保持力すなわち、加工物（３）を
保持固定するのに最適な保持力と比較・演算し、その差
を求める。例えば、加工物（３）の小径部（３ａ）を切
削加工する時の保持力を設定保持力として演算装置ａυ
に入力しておく。ここで、小径部（３ａ）から大径部（
３ｂ）に加工が移シ、回転数を遅装置αυは、増大した
保持力と設定保持力の差を求め、その差だけチャック（
１）に負荷される油圧負荷を小さくするよう負荷装置（
９）を制御する。この結果、チャック（１）の保持部（
２）の保持力が設定保持力と一致し、小径部（３ａ）、
大径部（３ｂ）の両方の切削加工において、主軸（４）
の回転数が変化しても常例一定の保持力で加工物（３）
を保持することができるのである。

このように、回転数の変化など加工条件が異なっても加
工物（３）の保持力を常に一定にすることができる。こ
のため、旋盤では保持力の変化による加工精度の悪化を
除去することができ、精度がさらに良好な加工が可能と
なる。

なお、演算装置０υの負荷装置（９）に対する制御は切
削加工中、常に行なうようにすれば、上述の加工物（３
）よりも複雑な形状、例えばＮＣ加工による曲面、斜面
形状に対し、連続的に加工条件を変化させても常に保持
力を一定にすることができる。

また、設定保持力は加工する際の最も適切な値を任意選
択し、演算装置圓に入力すればよい。

さらに、負荷装置（１υのチャック（１）への負荷は油
圧によるものの他、例えば空気圧によるものでもよい。

なお、本実施例は旋盤のチャックに用いた場合について
述べたが他の工作機械などにも用いることができるのは
言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明の保持装置は、被保持物を
保持固定する時の保持力を自動的Ｋｇ節し常に一定にす
ることが可能となった。このため、加工条件の変化によ
って保持力を調整する必要が生じた場合、工作機械の運
転を停止することなく保持力を一定にするだめの自動調
整ができ、非常に能率が高く、しかも精度の良い加工が
可能となった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の要部を示す説明図であるっｔｌ）・・・チャック、（２）・・・保持部。（９）・・・負荷装置、　　　　　ａｏ）川ひすみゲー
ジ。 αυ・・・演算装置。代ｆ甲人　弁理士　　則　近　憲　佑（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

チャックと、このチャックに所定の力を負荷し保持力を
与える負荷装置と、前記チャックの保持部に設けられた
保持力検出装置と、この検出装置から・由られた保持力
とあらかじめ設定された設定保持力とを比較・演算し、
前記保持力が前記設定保持力に一致するように前記弁荷
装置の負荷を制御する演算装置とを具備し、ｆｒことを
特徴とする保持装置。