TWI551379B - 輕合金輪圈用夾頭裝置 - Google Patents

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輕合金輪圈用夾頭裝置
該發明係關於一種在進行鋁輪圈或鎂輪圈等之輕合金輪圈之旋削加工時使用之輕合金輪圈用夾頭裝置。
鋁輪圈或鎂輪圈等之輕合金輪圈的旋削加工通常係使用具備3至6個指針鉗夾之指針夾頭裝置,且分為複數個步驟進行。
亦即,基於例如圖10所示之一般性指針夾頭裝置、輕合金輪圈(以下,稱為「工件W」)進行說明,工件W於圓盤部D的外周具有環狀的輪緣構件A,於其輪緣構件A的寬度方向兩側具有輪緣凸緣部B,B。
又,圓盤部D於其中央具有輪轂安裝部(輪轂孔)C,於其輪轂安裝部C的周圍具有特定數量、特定節距的螺栓孔。另,輪緣構件A亦有於圓盤部D側以及與其相反側分為兩部分進行製作之情形。
例如,就將旋削分為兩個步驟進行之情形進行說明時,在第一步驟中,首先係如圖10(a)所示般,將一方之輪緣凸緣部B貼在設置於夾頭本體的前部之夾緊座5上,並將其輪緣凸緣部B於指針鉗夾6與夾緊座5之間包夾而進行夾緊。此時,圓盤部D的設計端面1為朝內者。
在該狀態下,進行旋削輪轂安裝部C周圍之圓盤部D的內側面2或輪緣構件A的內周面4等,進而,進行輪緣構件A之外周面3的一部分亦即指針鉗夾6未干渉之部分的旋削。
此時,在指針夾頭裝置中通常是除使用指針鉗夾6與夾緊座5之指針夾緊機構以外,還另行具有中心頂出機構。
中心頂出機構有例如利用彈簧的彈性力將設置於夾頭裝置的前面之薄板朝前方壓出,而於設置於其薄板的外緣之錐形部將輪緣構件A自其內側於中心頂出者、或是利用彈簧的彈性力將圓錐朝前方壓出,而於該圓錐的外周錐面自輪轂安裝部C的內側於中心頂出者等。
其後,在第二步驟中,進行於第一步驟無法進行旋削之部分的旋削。在第二步驟中,係如圖10(b)所示般,以使圓盤部D的設計端面1朝外之方式進行反轉,而將先前之相反側的輪緣凸緣部B於指針鉗夾6與夾緊座5之間包夾而進行夾緊。中心頂出係使用與前述相同之機構進行。
在該狀態下,對工件W之圓盤部C的設計端面1與輪緣構件A之外周面3的殘留部分進行旋削(例如參照專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開平9-66410號公報
專利文獻2:日本特開平9-94709號公報
專利文獻3:日本特開平7-68405號公報
根據以往之輕合金輪圈用夾頭裝置,如上述般於第一步驟除輪轂安裝部C以外,進行輪緣構件A的內徑(內周面4)與輪緣的外徑(外周面3)的一部分之加工,於第二步驟進行輪緣構件A之外徑(外周面3)的剩餘部分與圓盤部D的加工。
另,相較於第二步驟,相對加工面積較大之第一步驟由於有加工時間變長之情形,因此亦有將該第一步驟進而分為2個步驟,分為所需時間近似之合計3個步驟進行之情形。
因此,有輪緣構件A的外徑(外周面3)加工跨及複數個步驟進行,而導致加工所需之時間變長之問題。
又,由於係使用將工件W的輪緣凸緣部B於指針鉗夾6與夾緊座5之間包夾而進行夾緊之指針夾緊機構,因此該指針鉗夾6會自其外周予以夾持工件W的輪緣凸緣部B。
因此,若以高速旋轉使用,則會因離心力引起指針鉗夾6牽拉至外側而導致夾持力衰減,而有旋轉數受限制之問題。
再者,該指針鉗夾6所夾持之輪緣凸緣部B並不是平面,而是包含傾斜面或凹凸之複雜的形狀。
因此,在利用指針鉗夾6夾緊工件W的輪緣凸緣部B之後,若對工件W的軸中心部(輪轂安裝部C附近)或輪緣構件A的外周面3施加按壓力,則會有該按壓之部分移動之情況。這是由於輪緣凸緣部B並不是平坦面,因此指針鉗夾6之對於工件W之抵接面會發生變化之故。
因此,會有工件W相對於夾頭本體的軸心產生偏離,例如在輪緣構件A加工至一半之期間亦產生中心偏離,而使輪圈的不平衡增大之問題。
是以,本發明之課題在於縮短輕合金輪圈的旋削加工所需之時間,且在其加工中抑制中心偏離的產生。
為解決上述問題,本發明採用輕合金輪圈用夾頭裝置,其係將於中央具有輪轂安裝部之圓盤構件的外周具備環狀的輪緣構件,且於其輪緣構件的寬度方向兩側具備輪緣凸緣部之輕合金輪圈用的工件至少旋削前述輪緣構件的內周面與前述圓盤部的內側面之後,以該圓盤部的內側面與前述輪轂安裝部為基準予以夾緊而用於下一步驟之車床中之輕合金輪圈用夾頭裝置,且其包含以下而構成:彈性油壓夾頭,其係對與前述車床的主軸中心為同心進行固定之夾頭本體,沿垂直於該夾頭本體的中心軸之2個剖面的各圓周,前述夾頭本體的半徑方向上以等分方位分別配置至少12個直徑相等的氣缸室,並藉由供給於其各氣缸室內之壓力流體使各活塞動作,而在與該各活塞一體進行動作之各桿的前端,將前述輪緣構件的內周面沿前述2個剖面的各圓周分別對心校正並夾持;以及引入式夾頭,其係將前述輪轂安裝部定心並夾持之後,將前述圓盤部的內側面引入至前述夾頭本體的基準面而使其密著;且,該輕合金輪圈用夾頭裝置可進行前述輪緣構件之外周面的全域加工。
亦即,於作為旋削加工的第一步驟之至少輪緣構件的內周面與圓盤部的內側面之旋削中,可使用例如以往使用之指針夾頭裝置而夾持工件,在其後之第二步驟中,為對輪緣構件的外周面等(根據情形為圓盤部的設計端面等)進行旋削,可使用包含本構成之輕合金輪圈用夾頭裝置。
根據該輕合金輪圈用夾頭裝置,在第二步驟中,除了成為為了於中心頂出而夾持之輪轂安裝部以外,只要夾持輪緣構件的內周面即已足夠,且於輪緣構件的外周面並無障礙物,可進行其外周面之全域加工。因而,在第一步驟中之輪緣構件的外周面之旋削亦無必要,而可縮短旋削加工所需之時間。
又,沿垂直於夾頭本體的中心軸之2個剖面的各圓周,亦即在軸方向2個部位的圓周上,由於係分別以多數個活塞與桿對輪緣構件的內周面進行對心校正(中心補償)夾持,因此亦可抑制在其加工中之中心偏離的產生。因此,利用引入式夾頭之定心的中心精度可在彈性油壓夾頭不偏移之下,實現優異之輪圈平衡。
另,作為引入式夾頭的構成可援用周知者。
又,根據該構成,可縮短第一步驟所需之時間,亦可根據工件的種類或旋削內容而將第一步驟與第二步驟的加工時間設為大概相同程度。
又,在以往之方法中,相對於在第一步驟與第二步驟有(因中心偏離的影響)加工的接合線明顯,而根據本構成,在例如以一次挾持將輪緣構件之外周面的整體利用2條車刀(主軸方向用與主軸相反方向用)進行加工之情形下,可無接合線地加工,外形美觀且商品價值高。
又,根據本輕合金輪圈用夾頭裝置,由於所謂的內徑夾持,由於並非利用離心力,而是使活塞與桿對輪緣構件的內周面按壓之力增加,因此亦有不受旋轉數限制之優點。
又,以往之指針夾頭裝置由於指針鉗夾朝外徑側大幅突出,故而使夾頭的外徑增大,相對於此,根據本輕合金輪圈用夾頭裝置,則無此種突出物,故夾頭外徑減小。因此,即使是相同重量亦可降低慣性力矩。
又,指針鉗夾以高速旋轉而轉動時會因空氣阻力而出現較大的風切聲(有對作業者造成恐懼心理之情形),且空氣阻力大會增大馬達負載,但根據本輕合金輪圈用夾頭裝置,為一種無對外周賦予空氣阻力之突起部,可降低風切聲,亦可減小馬達負載之環保夾頭。
在該等構成中,可採用下述構成:前述彈性油壓夾頭具備:在前述2個剖面中沿相對位於後方之前述剖面的圓周之第一把持機構;及沿相對位於前方之前述剖面的圓周之第二把持機構;且藉由於前述夾頭本體的前述第一把持機構與第二把持機構之間配置間隔材,可將前述第二把持機構之前述剖面的位置相對於前述第一把持機構之前述剖面的位置朝軸方向進行調整。
根據該構成,配合工件的形狀或大小,特別是對於軸方向距離不同之工件,可將其把持位置設定於最佳之部分。亦即,若將間隔材的尺寸設為在軸方向上較長(厚)者,則第一把持機構與第二把持機構朝軸方向之距離會變長,而可因應軸方向距離長之工件。又,若將間隔材的尺寸設為在軸方向上較短(薄)者,或是若省略間隔材的配置,則第一把持機構與第二把持機構的朝軸方向之距離會變短,而可因應軸方向距離短之工件。
在該構成中,可採用下述構成:對前述第二把持機構的前述氣缸室內供給壓力流體之油路係自包夾前述間隔材且設於位於軸方向後方之夾頭本體的構件上之油路,通過設置於前述間隔材內之油路,而通往包夾前述間隔材且設於位於軸方向前方之夾頭本體的構件上之油路之構成。
根據該構成,易於將通往位於軸方向前方側之第二把持機構的油路配置於夾頭本體內。亦即,於該間隔材設置油路,使其油路朝間隔材的軸方向兩端面開口,並使其開口位置與包夾間隔材而位於軸方向後方之側的夾頭本體之油路的開口、以及位於軸方向前方側的夾頭本體之油路的開口進行位置對準。藉此,僅於夾頭本體的第一把持機構與第二把持機構之間配置間隔材,即可配合第一把持機構與第二把持機構之間的距離延伸,使其油路亦可延伸。
又,在該構成中,可採用下述構成:前述第一把持機構與前述第二把持機構之前述各桿係藉由設於各前述夾頭本體具備之環狀的外周構件上之保持孔,而朝該夾頭本體的半徑方向可滑動地受保持,且對前述第一把持機構及前述第二把持機構之前述氣缸室內供給壓力流體之油路的至少一部分係設置於前述外周構件上,使前述第一把持機構與前述第二把持機構可更換為各不同長度的前述各桿,前述外周構件可更換為對應於前述各桿的長度具有不同半徑方向長度的保持孔者。
根據該構成,配合工件的形狀或大小,特別是對於半徑方向距離不同之工件,可將其把持位置設定於最佳之部分。亦即,若將外周構件的尺寸設為在半徑方向上較長(厚)者,則由於可確保桿用的保持孔朝半徑方向的距離較長,因此可使用更長之桿而因應直徑較大之工件。又,若將外周構件的尺寸設為在半徑方向上較短(薄)者,則可使用更短之桿而因應直徑較小之工件。
在該等各構成中,可採用下述構成:以前述桿的前端為與前述氣缸室的軸心垂直之平面,且該平面係抵接於前述輪緣構件的內周面。
若桿的前端為平面,則可使該平面的輪緣以2個部位抵接於輪緣構件的內周面。因為內周面之抵接部成為大致圓筒面之故,因此,可於該2個部位使按壓力集中而牢固地夾持工件,且,藉由使桿的前端對於工件之按壓力集中,亦可防止旋削加工中之桿繞著軸旋轉。
又,可採用下述構成:前述桿於其前端具備裝卸自如之把持構件,且前述平面係設於前述夾持構件上。
若把持構件為裝卸自如,則可因應工件的形狀或大小,而適宜地更換為不同形狀或大小的把持構件,而使夾頭裝置的通用性提高。
再者,可採用如下構成:使前述把持構件的前述平面相較於進入前述氣缸室內之部分的前述桿的外周面更突出於外側,且利用該突出部分的前述平面,夾持前述輪緣構件的內周面之相對於前述桿所對向之部分傾斜角較小之部位。
雖然較理想為前述輪緣構件的內周面之夾持部位於通過夾頭本體軸心之剖面相對於該軸心儘量不傾斜,但假如在該輪緣構件的內周面相對於夾頭本體軸心之傾斜角比較大之情形下,亦可藉由如此使把持構件突出,而將傾斜角更小之部位作為夾持部位。
該發明可縮短輕合金輪圈的旋削加工所需之時間,且可在其加工中抑制中心偏離的產生。
茲就圖式說明本發明之一實施形態。該實施形態之輕合金輪圈用夾頭裝置M係將具備下述之單件輕合金輪圈之工件W作為其夾持對象者:於車床、中央具有輪轂安裝部C且於該輪轂安裝部C的周圍具有螺栓孔之圓盤構件D;以及設置於該圓盤構件D的外周之環狀的輪緣構件A上;且於該輪緣構件A的寬度方向兩側具備輪緣凸緣部B。
輕合金輪圈用夾頭裝置M係於其前段的第一步驟,在至少旋削輪緣構件A的內周面4與圓盤部D的內側面2之後,以該圓盤部D的內側面2與輪轂安裝部C的內周面為基準予以夾緊,而使用於旋削輪緣構件A的外周面3整體與圓盤部D的設計端面1之第二步驟者。
其構成係具備:於與車床的主軸中心同心地固定之夾頭本體10的外周具備緊握工件W之輪緣構件A的內周面4之彈性油壓夾頭;且,於該夾頭本體10的前部具備工件W的引入功能且具備配置有決定工件W相對於夾頭本體10的軸方向之位置之制動器9之定心用的小型引入式夾頭。
另,在圖1(a)等中,符號11係背板,符號12係轉接板,符號13係本體部,符號17係中心構件,符號18係環狀構件,符號19係外周構件。該等構件係藉由螺栓等進行一體化而構成夾頭本體10。
彈性油壓夾頭沿其夾頭本體10的軸心方向於不同之位置具備有第一把持機構20與第二把持機構30。
第一把持機構20沿垂直於夾頭本體10的中心軸方向之剖面的圓周,在前述夾頭本體10的半徑方向上以等分方位具備18個直徑相等的第一氣缸室21。
又,第二把持機構30亦是沿垂直於夾頭本體10的中心軸之剖面的圓周,在前述夾頭本體10的半徑方向上以等分方位具備18個直徑相等的第二氣缸室31。
該等第一氣缸室21、第二氣缸室31的個數雖可根據工件W的類別或車床的樣式進行適宜增減,但為實現以下敘述之對心校正(中心補償)夾持夾持,有必要各至少為12個以上。
於第一把持機構20的各第一氣缸室21內收容有第一活塞22,該第一活塞22可沿第一氣缸室21的軸方向自由進退。又,於該第一活塞22一體設置有在夾頭本體10的半徑方向外側突出之第一桿23。第一桿23係於其前端介以螺絲裝卸自如地具備有第一把持部(把持構件)24。
該第一把持機構20的氣缸係為複動式,其係包夾各第一氣缸室21的第一活塞22而於內徑側與外徑側分別通過共通之油路40、43。
內徑側的油路40係通過設於夾頭本體10的軸心周圍設置之環狀構件18、與進而設於其外周之本體部13之間之油路41,而通往所有第一氣缸室21。在環狀構件18的外周全周設置之凹部與本體部13的內周面之間構成前述油路41。因而,自共通的流體壓供給源可對所有第一氣缸室21發揮共通的流體壓之作用。
外徑側的油路43係通過設置於在夾頭本體10的外周設置之外周構件19、與其內側的前述本體部13之間之油路42,而通往所有第一氣缸室21。在外周構件19的內周全周設置之凹部與本體部13的外周面之間構成前述油路42。因而,自共通的流體壓供給源可對所有第一氣缸室21發揮共通的流體壓之作用。
於第二把持機構30的各第二氣缸室31內收容有第二活塞32,該第二活塞32可沿第二氣缸室31的軸方向自由進退。又,於該第二活塞32一體設置有在夾頭本體10的半徑方向外側突出之第二桿33。第二桿33係於其前端介以螺絲裝卸自如地具備有第二把持部(把持構件)34。
該第二把持機構30的氣缸亦是複動式,其係包夾各第二氣缸室31的第二活塞32而於內徑側與外徑側分別通過共通的油路40、43。
在該實施形態中,雖將第一把持機構20的內徑側之油路40與第二把持機構30的內徑側之油路40設為共通,且,將第一把持機構20的外徑側之油路43與第二把持機構30的外徑側之油路43設為共通,但亦可將第一把持機構20的油路與第二把持機構30的油路分別連接於独立的流體壓供給源。
藉由所供給之壓力流體,可使第一活塞22、第二活塞32動作,且可於與該各活塞22、32一體動作之第一桿23、第二桿33的前端,將前述輪緣構件A的內周面4沿夾頭本體10的中心軸方向且沿不同位置的前述2個剖面之各圓周分別進行對心校正並夾持。
另,根據工件W(輕合金輪圈)之輪緣構件A的形狀,可將第二把持機構30之第二桿33的長度及朝向其外徑方向的突出長度相對縮短,且可將第一把持機構20之第一桿23的長度及朝向其外徑方向的突出長度相對增長。藉此,可使工件W夾持時之第一活塞22與第二活塞32設為相同進退量。
另,第一把持機構20之第一桿23、第二把持機構30之第二桿33的長度可分別藉由使用長度不同的零件,而進行適宜變更。又,在該實施形態中,雖第一氣缸室21與第二氣缸室31的剖面積相同,但可對該等剖面積設置差異。
又,該實施形態中,第一把持機構20之第一桿23、第二把持機構30之第二桿33的前端成為各具有與前述第一氣缸室21、第二氣缸室31的軸方向垂直之面方向之平面23a、33a。該平面23a、33a會抵接於前述輪緣構件A的內周面4。
又,該平面23a、33a分別設於裝卸自如的前述第一把持部24、第二把持部34上。因此,因應工件W,亦可交換為具備不同面積的平面23a、33a之第一把持部24、第二把持部34。
另,在該實施形態中,設於前述第一把持部24、第二把持部34之螺絲軸24a、34a藉由旋入於在第一桿23、第二桿33的前端沿其桿的軸方向設置之螺絲孔23b、33b內,而進行固定。
在該實施形態中,如圖2所示,第一把持部24之前述平面23a比進入第一氣缸室21內之部分之前述第一桿23的外周面更突出於外側。再者,亦突出於比第一氣缸室21的內面之延長線更外側。
因此,利用該突出之部分的前述平面23a,成為緊握輪緣構件A的內周面4之相對於前述桿23所對向之部分傾斜角較小、稍微靠近圓盤部C之部位。
其後,茲就具備定心功能之引入式夾頭進行說明,該引入式夾頭係在夾頭本體10的前面中央部,於其中心軸周圍具備3個把持部16c。
藉由該把持部16c,具備在將輪轂安裝部C的內周面定心並夾持之後,使圓盤部D的內側面2引入作為夾頭本體10的基準面之制動器9而密著之功能。
於背板11與轉接板12及中心構件17之間的空間內設有沿夾頭本體10的軸心進退之致動器14。該致動器可藉由拉桿15的移動在軸方向上自由進退。
中心構件17在夾頭本體10的軸心周圍以等分方位具有3個傾斜孔17a。各傾斜孔17a係於對於夾頭本體10的軸心傾斜之方向上延伸。
該傾斜孔17a與欲設置之把持部16c形成為相同個數,於該各傾斜孔17a內緊密地嵌合有軸狀的主鉗夾16。主鉗夾16與致動器14係介隔該致動器14的連接部14a予以連接,若致動器14朝夾頭本體10的軸方向移動,則主鉗夾16會在傾斜孔17a內沿其傾斜孔17a之延伸方向移動。此時,藉由使插銷16b進入鉗夾16的外面之凹槽16a並在該凹槽16a內移動,因此可防止主鉗夾16繞著軸旋轉。
由於於各主鉗夾16的前端設有前述把持部16c,因此藉由主鉗夾16在傾斜孔17a內移動,可使把持部16c在夾頭本體10的半徑方向上移動,進行前述定心與引入。
使用該輕合金輪圈用夾頭裝置之旋削方法進行說明時,使完成第一步驟的加工(參照先前例之圖5(a))之工件W如圖1(a)、圖2所示般進行反轉而緊貼至夾頭本體10。
首先,利用引入式夾頭將輪轂安裝部C的內周面定心,並利用其引入作用使圓盤部D的內側面2密著於制動器9的前面並固定。
其次,自內徑側的油路40(第一孔孔)對第一把持機構20、第二把持機構30的各氣缸供給壓力流體(在該實施形態中為液壓油),而僅以相同衝程分別壓出第一桿23、第二桿33,並固定工件W之輪緣構件A的內周面4。此時,預先使油路43(第二孔)的流體壓釋壓。彈性油壓夾頭係即便輪緣構件A的內周面4偏心,亦與平衡夾頭同樣,各第一桿23、第二桿33會使輪緣構件A的內周面4移動而不變形。
在該狀態下,進行輪緣構件A的外周面3之全域的旋削加工。又,亦可進行圓盤部D的設計端面1之旋削加工。
另,藉由自油路43(第二孔)對第一把持機構20、第二把持機構30的各氣缸供給壓力流體(在該實施形態下為液壓油),可僅以相同衝程分別壓回第一桿23、第二桿33。此時,預先使油路40(第一孔)的流體壓釋壓。
通常,小型引入式夾頭之夾持扭矩較小,會有因切削阻力使輕合金輪圈的工件W滑動或跳出之情況。又,如以往般在利用指針鉗夾6夾持輪緣凸緣部B之情形下,由於輪緣構件A的旋削部位與夾緊部位在軸方向上分離,因此有產生震顫之情況。
但,本發明之輕合金輪圈用夾頭裝置,係以彈性油壓夾頭之較大夾持扭矩補充此種缺點。亦即,係使用多數個氣缸夾持輪緣構件A的內周面4。
另一方面,彈性油壓夾頭並無定心功能,且,由於通常輕合金輪圈的輪緣構件A存在有傾斜角(相對於夾頭本體的軸方向之傾斜角),因此有使力沿其傾斜角,作用於工件W浮起之方向(朝向前方之方向)上之缺點。
此點,在本發明之輕合金輪圈用夾頭裝置中,藉由引入式夾頭引入工件W,可防止其浮起,可消除此種缺點。
該實施形態之輕合金輪圈用夾頭裝置係用以在第二步驟中加工輕合金輪圈之圓盤部D的設計端面1與輪緣構件A的外周面3全域者,且將彈性油壓夾頭的氣缸衝程設為30毫米。
因此,由於係以直徑換算進行60毫米作動,因此可對應於例如14、15、16吋之3個尺寸的輕合金輪圈。彈性油壓夾頭之活塞衝程宜為26毫米(1吋)以上。
又,彈性油壓夾頭之第一桿23、第二桿33可採用其前端的端面係垂直於各桿23、33的軸心之平面23a、33a者。
此時,既可將第一桿23與第二桿33兩者的前端全部設為平面23a、33a,亦可僅將第一桿23前端全部設為平面23a,或僅將第二桿33前端全部設為平面33a。在圖1至圖4中,係將第一桿23的前端全部設為平面23a。具有該平面23a之把持部係超硬合金製者。且,第二桿23的前端全部設為平面33a。具有該平面33a之把持部係聚胺酯製者。
如此,若桿23、33的前端係平面23a、33a,則該平面23a、33a的端緣於2個部位抵接於輪緣構件A的內周面4。因此,可使按壓力集中於該2個部位而牢固地夾持工件W,且,藉由使桿23、33之前端對於工件W之按壓力集中,亦可防止旋削加工中之桿23、33繞著軸旋轉。另,於該平面23a、33a的端緣可因應必要適當施以倒角。
再者,對於第一桿23、第二桿33之每組,可以相同形狀將安全上設計上容許之任意長度的延長桿25、35在該第一桿23、第二桿33的前端安裝、卸下。藉此,亦可對應於內徑不同之工件W。例如,藉由使用對應1吋的延長桿25、35,將各桿23、33設為1吋長度者時,可適用於2吋尺寸大小之工件W(輕合金輪圈)。
關於該延長桿25、35的安裝、卸下,可採用例如螺絲式的固定構造。
例如,圖5所示,可對於第一桿23、第二桿33之各平面23a、33a的中心、亦即第一桿23、第二桿33的各平面23a、33a與該第一桿23、第二桿33之軸心的延長線之交點,朝向第一桿23、第二桿33的各軸方向(夾頭本體1的半徑方向)預先加工螺絲孔23b、33b,並將具備螺絲軸25a、35a之旋入式的延長桿25、35旋入於該第一桿23、第二桿33的螺絲孔23b、33b中而安裝、卸下。
另,該螺絲孔23b、33b在將前述第一把持部(把持構件)24、第二把持部(把持構件)34安裝於第一桿23、第二桿33的前端而使用時,可將用以旋入該安裝用的螺絲軸24a、34a之螺絲孔23b、33b共通加以利用。
藉由使用該延長桿25、35,亦可因應輪緣構件A的傾斜狀態,將桿23、33的整體或是一部分之直徑放大、或是為不傷及工件W而將前端部設為球面。又,該旋入式延長桿25、35可為例如於該前端對工件W之抵接部嵌入塑膠者。
另,作為引入式夾頭的構成,並不限定於該實施形態,其可採用周知的其他構成。該點在以下實施形態中亦相同。
其他實施形態示於圖6至圖10。該實施形態中關於主要構成由於係與前述實施形態共通因此省略其說明,且以與前述實施形態之差異點為中心進行說明。
在該實施形態中,輕合金輪圈用夾頭裝置M具備之彈性油壓夾頭具有相對位於夾頭本體10的軸方向後方之第一把持機構20、以及相對位於軸方向前方之第二把持機構30之方面相同。
夾頭本體10在該第一把持機構20與第二把持機構30之間,可選擇性地配置間隔材50。亦即,若配置間隔材50,則可將第二把持機構30的位置相對於第一把持機構20的位置朝軸方向調遠或調近。
間隔材50係於夾頭本體10之背板11的前方,配置在轉接板12與本體部13之間。在該實施形態中,與前述實施形態不同,轉接板12與本體部13係以獨立構件構成。又,間隔材50係以嵌合於中心構件17的外周之環狀的板狀構件構成。
在該本體部13與中心構件17之間配置2個環狀構件28、38。環狀構件28、38係以嵌合於中心構件17的外周之環狀的板狀構件構成。環狀構件28、38係分別對應於第一把持機構20與第二把持機構30而設置,為使前述間隔材50深入該環狀構件28、38之間之狀態。
再者,於本體部13的外周配置2個外周構件29、39。外周構件29、39係分別對應於第一把持機構20與第二把持機構30而設置,於其各自上設置有滑動自如地保持第一把持機構20的第一桿23、第二把持機構30的第二桿33之保持孔29a、39a。
該等構件係藉由螺栓等被一體化,而構成夾頭本體10。
如此藉由配置間隔材50,而配合工件W的形狀或大小,特別是對於軸方向距離不同之工件W,可將其把持位置設定在最佳部分。
亦即,若將間隔材50的尺寸設為在軸方向上較長(厚)者,則第一把持機構20與第二把持機構30的朝軸方向之距離會變長,而可對應於軸方向距離更長之工件W。又,若將間隔材50的尺寸設為在軸方向上較短(薄)者,或是若省略間隔材50之配置,則第一把持機構20與第二把持機構30朝軸方向之距離會變短,而可對應於軸方向距離更短之工件W。
圖6(a)(b)係在夾頭本體10的第一把持機構20與第二把持機構30之間配置間隔材50之一例。圖7(a)(b)係省略其間隔材50之一例。相較於圖6之例,圖7之例係對應於軸方向距離更短之工件W者。
再者,圖8之例係配置相較於圖6之例在軸方向上更長(厚)尺寸的間隔材50之一例。在該圖8之例中,相較於圖6或圖7之例,第一把持機構20與第二把持機構30朝軸方向之距離變長,而可對應於軸方向距離更長之工件W。
又,如此,在可配置間隔材50之構成中,對第二把持機構30的第二氣缸室31內供給壓力流體之內徑側的油路40(第一孔)係分別自包夾間隔材50且設於位於軸方向後方之夾頭本體10的構件(環狀構件28)上之油路,通過設置於該間隔材50內之油路51,而通往包夾該間隔材50且設於位於軸方向前方之夾頭本體10的構件(環狀構件38)上之油路。
又,對第二把持機構30的第二氣缸室31內供給壓力流體之外徑側的油路43(第二孔)係自包夾間隔材50且設於位於軸方向後方之夾頭本體10的構件(轉接板12)上之油路,通過設置於該間隔材50內之油路52,而通往包夾該間隔材50且設於位於軸方向前方之夾頭本體10的構件(本體部13)上之油路。
間隔材50的油路51、52係各自朝該間隔材50的軸方向兩端面開口。又,該開口位置係使包夾間隔材50且位於軸方向後方之側的夾頭本體10之油路的開口、與位於軸方向前方側之夾頭本體10的油路之開口,其位置對準。另,如此,為使油路之開口彼此的位置易於對準,亦可具備能夠決定間隔材50相對於夾頭本體10之軸周圍方位之位置對準機構。
藉此,在夾頭本體10的第一把持機構20與第二把持機構30之間僅配置間隔材50,並配合該第一把持機構20與第二把持機構30之間的距離之延伸,亦可使該油路延伸。
又,圖9係為對應於直徑更大的工件W,而將第一把持機構20的第一桿23、第二把持機構30的第二桿33交換成比圖6~8者更長者。該圖9之例雖係應用圖8之例中之較長桿23、33者,但亦可應用在圖6或圖7之例中。
在該構成中,與前述各實施形態相同,第一把持機構20的第1桿23、第二把持機構30的第二桿33係分別藉由設置於夾頭本體10所具備之環狀的外周構件29、39上之保持孔29a、39a,而可朝其夾頭本體10的半徑方向滑動地予以保持。
在將第一把持機構20的第一桿23、第二把持機構30的第二桿33自圖8所示者更換成圖9所示者時,暫時卸下外周構件29、39,進而將第一把持機構20的第一桿23與第二把持機構30的第二桿33自氣缸抽出,且重新將安裝之較長的第一桿23、第二桿33插入於氣缸21、31內。而後,對應於該交換後的各桿23、33而安裝外周構件29、39並以螺栓予以固定。外周構件29、39成為具有與重新安裝之各桿23、33的長度對應之長度的保持孔29a、29a者。
另,在對外周構件29、39之保持孔29a、29a插入各桿23、33之狀態下,亦可將該外周構件29、39安裝在夾頭本體10上。
此時,由於對第一把持機構20及第二把持機構30的各氣缸室21、31內供給壓力流體之油路,係如圖8或圖9等所示,其一部分形成在遍及形成於該外周構件29、39的內面之全周之周凹槽與本體部13的外周面之間,因此若將外周構件29、39固定於夾頭本體10上,則藉此構成外徑側的油路43。
根據該構成,配合工件W的形狀或大小,特別是對於直徑不同之工件W,可將其把持位置設定於最佳之部分。亦即,若將外周構件29、39的尺寸設為在半徑方向上較長(厚)者,則可確保桿用之保持孔29a、39a朝半徑方向之距離較長,因此可使用更長之桿23、33對應於直徑較大之工件W。又,若將外周構件29、39的尺寸設為在半徑方向上較短(薄)者,則可使用更短之桿23、33對應於直徑較小之工件W。
1...設計端面
2...內側面
3...外周面
4...內周面
5...夾緊座
6...指針鉗夾
9...制動器
10...夾頭本體
11...背板
12...轉接板
13...本體部
14...致動器
14a...連接部
15...拉桿
16...主鉗夾
16a...凹槽
16b...插銷
16c...把持部
17...中心構件
18...環狀構件
19...外周構件
20...第一把持機構
21...第一氣缸室
22...第一活塞
23...第一桿
24...第一把持部
25、35...延長桿
28、38...環狀構件
29、39...外周構件
29a、39a...保持孔
30...第二把持機構
31...第二氣缸室
32...第二活塞
33...第二桿
34...第二把持部
40、41、42、43...油路
50...間隔材
51、52...油路
A...輪緣構件
B...輪緣凸緣部
C...輪轂安裝部
D...圓盤部
M...輕合金輪圈用夾頭裝置
W...工件
圖1係顯示一實施形態,(a)係側面剖面圖,(b)係前視圖。
圖2係圖1(a)之重要部位放大圖。
圖3係圖1(b)之重要部位放大圖。
圖4係同實施形態之立體圖。
圖5係其他實施形態之重要部位放大剖面圖。
圖6係顯示其他實施形態,(a)係側面剖面圖,(b)係前視圖。
圖7係顯示其他實施形態,(a)係側面剖面圖,(b)係前視圖。
圖8係顯示其他實施形態,(a)係側面剖面圖,(b)係前視圖。
圖9係顯示其他實施形態,(a)係側面剖面圖,(b)係前視圖。
圖10(a)(b)係先前例之側面剖面圖。
1...設計端面
2...內側面
3...外周面
4...內周面
9...制動器
10...夾頭本體
11...背板
12...轉接板
13...本體部
14...致動器
14a...連接部
15...拉桿
16...主鉗夾
16a...凹槽
16b...插銷
16c...把持部
17...中心構件
17a...傾斜孔
18...環狀構件
19...外周構件
20...第一把持機構
21...第一氣缸室
22...第一活塞
23...第一桿
23a、33a...平面
23b、33b...螺絲孔
24...第一把持部
24a、34a...螺絲軸
30...第二把持機構
31...第二氣缸室
32...第二活塞
33...第二桿
34...第二把持部
40、41、42、43...油路
A...輪緣構件
B...輪緣凸緣部
C...輪轂安裝部
D...圓盤部
M...輕合金輪圈用夾頭裝置
W...工件

Claims (9)

  1. 一種輕合金輪圈用夾頭裝置,其係將於中央具有輪轂安裝部(C)之圓盤構件(D)的外周具備環狀的輪緣構件(A),且於其輪緣構件(A)的寬度方向兩側具備輪緣凸緣部(B)之輕合金輪圈用的工件(W)於至少進行前述輪緣構件(A)的內周面(4)與前述圓盤部(D)的內側面(2)的旋削之後,以該圓盤部(D)的內側面(2)與前述輪轂安裝部(C)為基準予以夾緊而用於下一步驟之車床中之輕合金輪圈用夾頭裝置;且其包含以下而構成:彈性油壓夾頭,其係對與前述車床的主軸中心同心地固定之夾頭本體(10),沿垂直於該夾頭本體(10)的中心軸之2個剖面的各圓周,在前述夾頭本體(10)的半徑方向上以等分方位分別配置至少12個直徑相等的氣缸室(21、31),並藉由被供給至該各氣缸室(21、31)內之壓力流體使各活塞(22、32)動作,而在與該各活塞(22、32)一體動作之各桿(23、33)的前端,將前述輪緣構件(A)的內周面(4)沿前述2個剖面的各圓周分別對心校正並夾持;以及引入式夾頭,其係將前述輪轂安裝部(C)定心並夾持之後,將前述圓盤部(D)的內側面(2)引入夾頭本體(10)的基準面並使其密著;且,該輕合金輪圈用夾頭裝置可進行前述輪緣構件(A)之外周面(3)的全域加工,其中前述彈性油壓夾頭具備:沿前述2個剖面中相對地位於後方之前述剖面之圓周的第一把持機構(20);及沿相對地位於前方之前述剖面之圓周的第二把持機構(30); 藉由在前述夾頭本體(10)之前述第一把持機構(20)與第二把持機構(30)之間配置間隔材(50),可將前述第二把持機構(30)之前述剖面的位置相對於前述第一把持機構(20)之前述剖面的位置朝軸方向進行調整。
  2. 如請求項1之輕合金輪圈用夾頭裝置,其中對前述第二把持機構(30)的前述氣缸室(31)內供給壓力流體之油路(40、43)係自包夾前述間隔材(50)且設於位於軸方向後方之夾頭本體(10)的構件上之油路,通過設置於前述間隔材(50)內之油路,而通往包夾前述間隔材(50)且設於位於軸方向前方之夾頭本體(10)的構件上之油路。
  3. 如請求項1或2之輕合金輪圈用夾頭裝置,其中前述第一把持機構(20)與前述第二把持機構(30)之前述各桿(23、33)係各自藉由設於前述夾頭本體(10)所具備之環狀的外周構件(29、39)上之保持孔(29a、39a),而朝該夾頭本體(10)的半徑方向可滑動地受保持,且對前述第一把持機構(20)及前述第二把持機構(30)之前述氣缸室(21、31)內供給壓力流體之油路(43)的至少一部分係設置於前述外周構件(29、39)上,前述第一把持機構(20)與前述第二把持機構(30)可各自更換為不同長度的前述各桿(23、33),前述外周構件(29、39)可更換為具有對應於前述各桿(23、33)的長度之不同半徑方向長度的保持孔(29a、39a)者。
  4. 如請求項1或2之輕合金輪圈用夾頭裝置,其中以前述桿(23、33)的前端為與前述氣缸室(21、31)的軸心垂直之 平面(23a、33a),且該平面(23a、33a)抵接於前述輪緣構件(A)的內周面(4)。
  5. 如請求項3之輕合金輪圈用夾頭裝置,其中以前述桿(23、33)的前端為與前述氣缸室(21、31)的軸心垂直之平面(23a、33a),且該平面(23a、33a)抵接於前述輪緣構件(A)的內周面(4)。
  6. 如請求項4之輕合金輪圈用夾頭裝置,其中前述桿(23、33)於其前端具備裝卸自如之把持構件(24、34),且前述平面(23a、33a)係設於前述把持構件(24、34)上。
  7. 如請求項5之輕合金輪圈用夾頭裝置,其中前述桿(23、33)於其前端具備裝卸自如之把持構件(24、34),且前述平面(23a、33a)係設於前述把持構件(24、34)上。
  8. 如請求項6之輕合金輪圈用夾頭裝置,其中使前述把持構件(24、34)的前述平面(23a、33a)相較於進入前述氣缸室(21、31)內之部分的前述桿(23、33)之外周面更朝外側突出,以該突出部分的前述平面(23a、33a),夾持前述輪緣構件(A)的內周面(4)之相對於前述桿(23、33)所面對之部分傾斜角較小之部位。
  9. 如請求項7之輕合金輪圈用夾頭裝置,其中使前述把持構件(24、34)的前述平面(23a、33a)相較於進入前述氣缸室(21、31)內之部分的前述桿(23、33)之外周面更朝外側突出,以該突出部分的前述平面(23a、33a),夾持前述輪緣構件(A)的內周面(4)之相對於前述桿(23、33)所面對之部分傾斜角較小之部位。
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