JPS593761Y2

JPS593761Y2 - 旋削工作機械の棒材送り装置

Info

Publication number: JPS593761Y2
Application number: JP3534483U
Authority: JP
Inventors: 鉄吉岡田; 裕光加藤
Original assignee: 日立精機株式会社
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1984-02-02
Also published as: JPS58164602U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は旋削工作機械の棒材送り装置の改良に係わり、
その目的とするところは、チャックと棒材を送る働きを
行なうフィーディングフィンガの両者で棒材を把握させ
ることにより、棒材を強固に把持させ、もって強力で精
度の高い切削作業を可能にした旋削工作機械の棒材送り
装置を提供するにある。

従来、棒材送り装置付の旋削工作機械においては、切削
回転中における棒材の振れを防止し、円滑な棒材送りを
行なわせるために、主軸中に棒材の外径に適合する内径
を有する補助チューブを挿入し、さらに主軸後方にオー
バーハングした棒材は、スタンドに取付けられ棒材の外
径に適合する内径を有するサポートパイプで支持してい
た。

しかしながら、使用される棒材には外径寸法のバラツキ
や曲り等があり円滑な棒材送りを行なわせるためには、
前記した補助チューブやサポートパイプの内径を、棒材
の称呼寸法よりも若干大きめに設定する必要がある。

従って、切削回転中における棒材の振れは避けられず、
その結果把握面で棒材がいわゆるみそすり運動をするた
めにチャックの把握力が減少して、強力で精度の高い切
削を行なうことが出来なかった。

また、上記した棒材の振れによるジョーチャックやコレ
ットチャックの把握力の減少を補うために、チャックの
把握力を増加させる試みも行なわれている。

しかしながら、チャックの把握力を増加させるためには
、チャック自体の剛性を増加させる必要が有るため、チ
ャック全体が大きなものにならざるを得ない。

またチャックの把握力を増加させるためには、チャック
を開閉駆動する回転型シリンダ装置に供給する圧油の圧
力を上昇させる必要があるが、圧力を上昇させると、回
転隙間からの圧油の漏れが増大し、従って加えた力に比
例して実際の把握力が増大しない不具合が生じていた。

本考案は上述の問題点に鑑み、弾性力で棒材を保持する
フィーディングフィンガの往復動により棒材を切削位置
へ送り出し、フィーディングフィンガの前進端より切削
位置側で棒材をチャックにより把握して加工を行なうフ
ィーディングフィンガ方式の旋削工作機械の棒材送り装
置において、前記フィーディングフィンガの先端頭部に
テーパ面を形成し、前記チャックによる棒材把握位置の
後部にて前記フィーディングフィンガのテーパ面と合致
可能な同一勾配のテーパ面を有し主軸と一体回転するテ
ーパ部材を設けている。

それによって、前記フィーディングフィンガの往復動に
よる棒材送り動作終了後に、前記テーパ部材のテーパ面
とフィーディングフィンガのテーパ面とを合致させて、
フィーディングフィンガを強制的に閉じて棒材を把握さ
せ、もって前記チャックによる把握とフィーディングフ
ィンガによる把握との両方を行なわせることを可能とし
ている。

従って本考案の棒材送り装置においては、切削回転中の
棒材がチャックとフィーディングフィンガとの隔てられ
た２個所で把握されるため、回転中における棒材の振れ
が効果的に防止される。

しかも、弾性力を有するフィーディングフィンガー先端
頭部を、チャック把握位置後部のテーパー面が合致した
とき、フィンガーによる強力な握持と同時に棒材の求心
作用を有するため、チャックの把握面内で棒材がみそす
り運動をすることが無くなるから、把握力が棒材の振れ
によって弱められることがなくなり、従来に比較して強
力で精度の高い切削を行なうことが可能となる。

上記した様に、チャックの把握力は従来と同じもので足
り、またもう一方の把握装置として作用するフィーディ
ングフィンガの把握動作は、従来から使用されているフ
ィーディングフィンガの往復駆動装置によって起される
から、構造が簡単なものとなり、従ってスペース的な制
約条件の大きい棒材送り装置として、極めて効果的なも
のとなる。

以下本考案の第１の実施例を第１図から第７図に従って
詳細に説明する。

第１図において、旋削工作機械のベッド１上に載置され
た主軸台２には、主軸３が軸受により回転可能に軸承さ
れ、主軸３の前端面にはジョーチャックのチャックボデ
ィ４がボルトで取り付けられている。

第２図及び第３図に主軸３前端の拡大図を示す。

チャックボテ゛イ４の前面には、３個のマスタージョー
５が半径方向に摺動可能に組み込まれており、マスタジ
ョー５の半径方向内端には、断面Ｔ型のテーパ部６が形
成されている。

主軸３の軸方向貫通孔７には、円筒形のチャッククロー
ジングスリーブ８が摺動可能に挿嵌され、チャッククロ
ージングスリーブ８の前端には、前記チャックボディ４
の軸方向大径孔９に摺動可能に挿嵌された摺動子１０が
、取付板１１によって取り付けられている。

上記摺動子１０には、マスタジョー５のＴ型テーパ部６
と摺動自在に係合するために同様なＴ型断面のテーパ溝
１２が形成されている。

従ってチャッククロージングスリーブ８の前進動作によ
ってマスタジョー５は開き、チャッククロージングスリ
ーブ８の後退動作によってマスタジョー５は閉じる。

マスタジョー５の前面には、トップジョー１３がボルト
によって固定されており、トップジョー１３の半径方向
内端で棒材Ｗの外周が把握される。

第１図に示すように、チャッククロージングスリーブ８
の後端には、主軸３からのオーバーハング部にピストン
１４が取り付けられている。

主軸３の後端にはシリンダ１５がオーバーハングして取
り付けられており、該シリンダ１５のシリンダ孔１５Ａ
に前記ピストン１４が摺動可能に挿嵌されている。

主軸台２の後部には箱型のフレーム１６が取り付けられ
、該フレーム１６の突出端はスタンド１７によって支持
されている。

フレーム１６の中間壁１８には、前記シリンダ１５を挿
通支持するための孔１８Ａが形成されており、該孔１８
Ａに挿通されたシリンダ１５は、２個の軸受１９によっ
て回転可能に軸承されている。

チャッククロージングスリーブ８の内側には、円筒形の
バーフィードチューブ２０が軸方向に移動可能に挿嵌さ
れ、バーフィードチューブ２０の前端には、フィーディ
ングフィンガ２１が取り付けられている。

フィーディングフィンガ２１には、棒材が挿通する孔２
２と、該孔２２の先端部に形成された小径の棒材把握部
２３と、孔２２のまわりに軸方向に削設された多数のス
リット２４とが形成されている。

またフィーディングフィンガ２１の先端頭部には先細り
のテーパ面２５が形成されている。

チヤツクボデイ４の軸方向小径孔２６に前側から挿入固
定されたカバー２７には、棒材が挿通可能な軸方向貫通
孔２８が形成され、該貫通孔２８の内方端には、前記フ
ィーディングフィンガ２１のテーパ面２５と合致可能な
同一勾配のテーパ面２９が形成されている。

フィーディングフィンガ２１は、その棒材把握部２３に
押し込まれた棒材をその弾性力により常時一定の把握力
で把握しているが、第３図に示すようにフィーディング
フィンガ２１が前進して、棒材を一定の長さだけ送り終
ると、フィーディングフィンガ２１の先端のテーパ面２
５がカバー２７のテーパ面２９に合致し、くさび作用に
よりフィーディングフィンガ２１が強く締め付けられて
、棒材を強力に把握する。

バーフィードチューブ２０の軸方向貫通孔２０Ａには、
その両端と中間部に、棒材の径に応じて交換可能なアダ
プタチューブ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが挿嵌さ
れ、棒材の振れを防止すると共に、円滑な棒材送り動作
を行なわせる働きをする。

バーフィードチューブ２０の後端には、ホルダ３１が固
定されており、該ホルダ３１はブラケット３２に軸受３
３によって回転可能に軸承されている。

前記したフレーム１６にはシリンダ３４が取り付けられ
、シリンダ３４にはピストン３５が摺動可能に挿嵌され
ていて、ピストン３５と一体のピストンロッド３６の突
出し端が、前記ブラケット３２に固定されている。

従ってピストン３５の往復動によりバーフィードチュー
ブ２０が所定距離前後進し、該バーフィードチューブ２
０先端のフィーディングフィンガ２１により把握された
棒材をジョーチャックのマスタージョー１３による把握
動作の交互作用により、所定寸法だけ棒材を送る。

ピストン３５のピストンロッド３６が取り付けられてい
る反対側の面にはクッション棒３７が突出形成され、シ
リンダ３４端面のクッション孔３８と共働作用して、フ
ィーディングフィンガ２１先端のテーパ面２５がカバー
２７のテーパ面２９に合致するときの衝撃を緩和する。

バーフィードチューブ２０の後端から突き出た棒材は、
フレーム１６の後部壁３９に形成された孔４０を通って
、フレーム１６から外部に延びる。

次にフレーム１６から外部に延びる棒材の端部を支持し
、円滑な棒材送りと振れを防止する棒材支持装置につい
て詳述する。

第１図及び第４図から第７図に示すように、フレーム１
６の後部壁３９にその一端が支持された２本のガイドバ
ー４１Ａ。

４１Ｂは、その他端がスタンド４２に支持され、棒材
の把握機構を備えたスライダ４３が、ガイドバー４１
Ａ、４１Ｂに摺動可能に軸承されている。

スライダ４３のハウジング４４には、主軸軸線と同一軸
線上に回転軸４５が軸受４６によって回転可能に軸承さ
れている。

回転軸４５の円筒孔４５Ａには多数のスリットを有する
開閉可能なコレット４７が軸方向に若干移動可能に挿嵌
されている。

コレット４７には光拡がりのテーパ面４８が形成され、
回転軸４５の円筒孔４５Ａの先端には、上記テーパ面と
合致する同一勾配のテーパ面４９が形成されている。

コレット４７の中間位置には円形溝５０を有するリング
５１が止めナツト５２によって固定され、該ノング５１
の右側面と回転軸４５の左側面との間に挿入された皿ば
ね５３により、コレット４７は常時左方へ押圧されてい
る。

ハウジング４４とハウジング躬の後部カバー５４との間
に支持されたガイドバー５５には、シフターフォーク５
６が摺動可能に嵌合せしめられ、シフターフォーク５６
の先端部が前記リング５１の円形溝５０に嵌入している
。

シフターフォーク５６の側面には、リンク５７がピン５
８によって枢動可能に枢支され、またハウジング躬の側
壁４４Ａから内部に突出固定されたねじ棒５９の先端に
は、リンク６０が枢動可能に枢支されている。

ハウジング何の上部壁４４Ｂに上下摺動可能に軸支さ
れたロッド６１の内方端で、前記リング７５７．６０の
他端が共にピン６２によって枢支されている。

またハウジング４の後部カバー５４の上方突起５４Ａに
突出固定されたピン６３が、レバー６４の中間柄部に形
成された長穴６５に挿入され、レバー６４を枢動可能に
枢支している。

またレバー６４の他端は、前記ロッド６１の上方突出端
にピン６６によって枢支されている。

コレット４７の前端には、外側から半径方向に１２０°
間隔に３本の固定ねヒ６７が螺合せしめられており、コ
レット４７内に挿通された棒材を締め付けて、棒材とス
ライダ４３とを一体化する。

従って棒材の送り動作に伴って、スライダ４３はガイド
バー４１Ａ、４１Ｂに沿って前進し、棒材のオーバーハ
ング部を支持して、棒材の円滑な案内と振れ止めを行な
う。

主軸３の回転中は、棒材と共にコレット４７と回転軸４
５とは一体となって回転する。

棒材が使い尽されて新しい棒材を装着する場合には、レ
バー６４を押し下げる。

リンク５７．６０が引き上げられると、ピン５８が右方
に移動してシフターフォーク５６を右側に移動させ、コ
レット４７を右方へ移動させて、コレット４７を開く。

この状態で、棒材をスライダ４３の後方からコレット４
７を通して、主軸３内に挿通する。

レバー６４を押し下げて、リンク５７．６０がテ゛ツド
ポイントを若干通過する位置（ピン６２、ピン５８、ね
じ棒５９が一直線上に並ぶ位置から若干上方にピン６２
が来た位置）までロッド６１が上昇した時、ロッド６１
の中間部に植設されたストッパ６８が後述する開放ロッ
ド６９の下面に当接し、リンク５７．６０が戻るのを防
止する。

ハウジング躬の後部カバー５４に取り付けられた軸受ブ
ツシュ７０からハウジング４４を貫通して、主軸軸線と
平行に摺動可能に開放ロッド６９が軸支され、開放ロッ
ド６９の右端はハウジング躬を突き抜けて前方に突出し
ている。

開放ロッド６９の左端面と軸受ブツシュ７０の軸承円筒
内底面との間には、ばね７１が挿入されて、開放ロッド
６９を右方に押圧している。

開放ロッド６９の右行端はストッパ７２によって規制さ
れる。

開放ロッド６９の中間部側面には、傾斜面７３が形成さ
れており、前記ロッド７１には傾斜面７３と保合可能な
同一勾配の傾斜面７４が形成されている。

ばね７１によって開放ロッド６９が右方に押圧された状
態では、傾斜面７３と７４の保合は外れていて、ロッド
６１の上下運動は自由である。

スライダ４３にオーバーハング部が支持された棒材の加
工が進み、棒材が短くなると、第１図に示すフレーム１
６の後面に設けられた当て板７５に開放ロッド６９の端
面が当接し、開放ロッド６９が押し込まれて、傾斜面７
３と７４が係合し、ロッド６１が上昇する。

従ってリンク５７によってシフターフォーク５６が右側
に移動して、コレット４７を開き、棒材の把握を解除す
るため、棒材はスライダ４３による支持から開放される
。

本考案の第１の実施例の棒材送り装置は以上のように構
成され、次のように動作する。

第３図に示すように、チャッククロージングスリーブ８
が左方に押圧されて、トップジョー１３が閉じ、棒材を
把握している。

またバーフィードチューブ２０は右方に押圧されて、フ
イーテ゛イングフインガ２１の先端テーパ面２５がカバ
ー２７のテーパ面２９に合致し、くさび作用によりフィ
ーディングフィンガ２１も棒材を把握している。

従って棒材の振れは、フイーテ゛イングフインガ２１の
棒材把握部２３によって止められるため、トップジョー
１３による棒材把握部には棒材の振れは伝わらない。

よって、加工精度が向上すると共に、棒材の把握力が増
すから、強力な切削が可能となる。

棒材の加工が終了すると、ピストン３５が後退してバー
フィードチューブ２０が後退し、フィーディングフィン
ガ２１の棒材把握部２３が棒材の表面をすべりながら所
定量後退する。

次にピストン１４が前進してチャッククロージングスリ
ーブ８を前方に押し出し、トップジョー１３を開く（第
２図）。

次にピストン３５が前進し、フィーディングフィンガ２
１は棒材をその弾性力で把持して前方に送り出す。

棒材の送り出しが完了し、フィーディングフィンガ２１
の先端のテーパ面２５がカバー２７のテーパ面２９に合
致して、棒材をその棒材把握部２３によって把握すると
、ピストン１４が後退してトップジョー１３を閉じ、棒
材を把握した後、加工が開始される。

次に本考案の第２の実施例を第８図に従って詳細に説明
する。

第２の実施例ではフイーテ゛イングフインガ２１の先端
頭部には、第１の実施例とは逆の光拡がりのテーパ面７
６が形成されている。

またチャッククロージングスリーブ８には、その外周壁
に１２０°間隔に３個の長穴７７が形成され、前記フィ
ーディングフィンガ２１のテーパ面７６と合致可能な同
一勾配のテーパ面７８を有する３個の突当て部材７９が
、前記長穴７７から突き出している。

その他の構造は第１の実施例と同様である。第２の実施
例の棒材送り動作を説明すると、加工が終了すると最初
にトップジョー１３が開く。

次にフィーディングフィンガ２１がその弾性力により棒
材を把握したまま前進し、棒材を所定量送り出す。

続いてトップジョー１３が閉じて棒材を把握した後、フ
ィーディングフィンガ２１が後退する。

フィーディングフィンガ２１はその後退端で、テーパ面
７６が突当て部材７９のテーパ面７８に合致するため、
くさび作用により閉じて棒材を把握し、再び加工が開始
される。

次に本考案の第３の実施例を第９図に従って詳細に説明
する。

第３図の実施例ではフィーディングフィンガ２１の先端
頭部には、第２の実施例と同様に光拡がりのテーパ面８
０が形式されている。

またチャッククロージングクリープ８には、その内周壁
に、前記フィーディングフィンガ２１のテーパ面８０と
合致可能な同一勾配のテーパ面８１が形成されている。

またマスタージョー５の半径方向内端に形式された断面
Ｔ型のテーパ部８２及び摺動子１０に形式された上記Ｔ
型のテーパ部８２と係合するＴ型断面のテーパ溝８３は
、その傾斜の向きが前記２つの実施例とは逆向きである
。

第３の実施例の棒材送り動作を説明すると、加工が終了
するとチャッククロージンゲスリーフ゛８が後退してト
ップジョー１３が開く。

次にフィーディングフィンガ２１がその弾性力により棒
材を把持したまま前進し、棒材を所定量送り出す。

続いてチャッククロージングスリーブ８が前進してトッ
プジョー１３が閉じて棒材を把握した後、フィーディン
グフィンガ２１が後退する。

フィーディングフィンガ２１はその後退端で、テーパ面
８０がチャツククロージングスリーブ８内面のテーパ面
８１に合致するため、くさび作用により閉じて棒材を把
握し、再び加工が開始される。

次に本考案の第４の実施例を第１０図に従って詳細に説
明する。

図は公知のコレットチャックタイプの棒材把握装置に本
発明の棒材送り装置を適用した一実施例を示すものであ
る。

主軸３の軸方向貫通孔７には、公知のコレットチャック
８４が摺動可能に挿嵌され、該コレットチャック８４の
後部はチャッククロージングスリーブ８に連結されてい
る。

コレットチャツク８４頭部外周に形式されたテーパ面８
５と合致する、同一勾配のテーパ面８６を有するコレラ
Ｉ・スリーブ８７が、主軸３の前面に固着されている。

またフィーディングフィン力゛２１の先端頭部には、光
拡がりのテーパ面８８が形成されている。

さらにコレットチャック８４には、その内周壁に、前記
フィーディングフィンガ２１のテーパ面部と合致可能な
同一勾配のテーパ面８９が形成されている。

第４の実施例の棒材送り動作を説明すると、加工が終了
するとフィーディングフィンガ２１が棒材の表面をすべ
りながら若干前進する。

次にコレットチャック８４が前進してコレットが開き、
棒材の把握を解除する。

続いてフィーディングフィンガ２１がその弾性力により
棒材を把持したまま前進し、棒材を所定量送り出す。

次にコレットチャック８４が後退して、そのくさび作用
により棒材を把握した後、フィーディングフィンガ２１
が後退する。

フィーディングフィンガ２１はその後退端で、テーパ面
８８がコレットチャツク８４内面のテーパ面８９に合致
するため、くさび作用により閉じて棒材を把握し、再び
加工が開始される。

最後に本考案の第５の実施例を第１１図に従って詳細に
説明する。

図は前記第４の実施例とは異なる形式のコレットチャッ
クを有する棒材把握装置に、本発明の棒材送り装置を適
用した一実施例を示すものである。

主軸３の前端面にはチャックボディ９０が取り付けられ
、チャックボディ９０に形成された軸方向９１に軸方向
摺動可能にコレットスリーブ９２が挿嵌されている。

またコレットスリーブ９２中には、軸方向摺動可能にコ
レットチャック９３が挿嵌され、コレットチャツク９３
頭部外周に形成されたテーパ面９４と合致する同一勾配
のテーパ面９５が、前記コレットスリーブ９２内面に形
成されている。

主軸３の軸方向貫通孔７には、チャッククロージングス
リーブ９６が軸方向摺動可能に挿嵌され、該チャックク
ロージングスリーブ９６の前端面が前記コレットスリー
ブ９２の後端面に当接している。

従ってチャッククロージングスリーブ９６が前進すると
コレットチャック９３が閉じ、チャッククロージングス
リーブ９６が後退するとコレットチャック９３が開く。

チャッククロージングスリーブ９６内に軸方向摺動可能
に挿嵌されたバーフィードチューブ２０には、その前端
に前述の実施例と同様のフィーディングフィンガ２１が
取り付けられている。

フィーディングフィンガ２１の先端頭部外周には、先細
りのテーパ面９７が形式され、またコレットチャック９
３の後部内周壁には、テーパ面９７と合致可能な同一勾
配のテーパ面９８が形成されている。

第５の実施例の棒材送り動作を説明すると、加工が終了
するとフィーディングフィンガ２１が棒材の表面をすべ
りながら所定位置まで後退する。

次にチャッククロージングスリーブ９６が後退して、コ
レットチャック９３を開き、棒材の把握を解除する。

フイーテ゛イングフインガ２１はその前進端で、テーパ
面９７がコレットチャック９３のテーパ面９８に合致し
、くさび作用によりフィーディングフィンガ２１が閉じ
て、棒材を把握する。

最後にチャッククロージングスリーブ９６が前進して、
コレットチャック９３を閉じると、一連の棒材送り動作
が完了し、再び加工が開始される。

以上詳述した如く、本考案の棒材送り装置は、種々の型
式のチャック装置を有する棒材送り装置に極めて簡単に
組み込むことが可能であり、その実用的効果は極めて大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例の棒材送り装置の縦断面
正面図、第２図及び第３図は第１図に示す棒材送り装置
の主軸前端の拡大断面図、第４図はスライダの縦断面正
面図、第５図は第４図の右側面図、第６図は第４図のＡ
−Ａ断面図、第７図は第６図のＢ−Ｂ断面図、第８図は
本考案の第２の実施例の棒材送り装置の主軸前端の拡大
断面図、第９図は本考案の第３の実施例の棒材送り装置
の主軸前端の拡大断面図、第１０図は本考案の第４の実
施例の棒材送り装置の主軸前端の拡大断面図、第１１図
は本考案の第５の実施例の棒材送り装置の主軸前端の拡
大断面図である。図において１・・・・・・ベット、２・・・・・・主
軸台、３・・・・・・主軸、４・・・・・・チャックボ
テ゛イ、２０・・・・・・バーフィードチューブ、２１
・・・・・・フイーテ゛イングフインガ、２５・・・・
・・テーパ面、２７・・・・・・カバー、２９・・・・
・・テーパ面、４３・・・・・・スライダ、７６．７８
，８０，８１．８８，８９，９７．９８・・・・・・テ
ーパ面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

主軸後方の往復駆動装置によってフィーディングフィン
ガを主軸内軸方向に往復動させ、被加工棒材を主軸内か
ら切削位置へ次々に送り出し、フィーディングフィンガ
の前進端より切削位置側で棒材をチャックにより把握し
て加工を行なうフィーディングフィンガ方式の旋削工作
機械の棒材送り装置において、棒材貫通穴を有し径方向
に開閉可能な弾性力を有した前記フィーディングフィン
ガの先端頭部に形成されたテーパ面と、前記チャックに
よる棒材把握位置の後部にて前記フィーディングフィン
ガのテーパ面と合致可能な同一勾配のテーパ面を有し主
軸と一体回転する部材とからなり、前記フィーディング
フィンガの往復動による棒材送り動作終了後に、前記部
材のテーパ面とフィーディングフィンガのテーパ面とを
合致させることにより、フィーディングフィンガを強制
的に閉鎖させて強個に棒材を把握させ、もって前記チャ
ックによる把握とフィーディングフィンガによる把握と
の両方を行なわせることを特長とする旋削工作機械の棒
材送り装置。