JPH02243202A - 切削装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は切削能率を向上させた大型旋盤等の切削装置に
関する。

［従来の技術］ 切削装置例えば大型旋盤は、回転可能な主軸をもつ主軸
台と、主軸台に対面する心押台と、主軸に対して近付く
方向および遠ざかる方向へ移動可能な刃物台をもつ往復
台とを備えている。

この旋盤で、ワークの長さ方向の端面に孔開は加工を行
う場合には、主軸のチャック孔にワークをチャックして
保持するとともに、心押台に孔開は加工用ドリルをワー
クの長さ方向の端面に対面させて保持する。

そしてその状態で、旋盤の操作盤を操作して主軸を回転
させてワークを回転させつつ、ドリルをワークに近付け
、これによりドリルでワークの長さ方向の端面に孔開は
作業を行う。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記した旋盤では、ワークの端面の孔開は加
工しかできず、孔開は加工後に、ワークの外周面を切削
する外径加工を行なわねばならず、従って切削能率の向
上には限界があった。

本発明は上記した実情に鑑みなされたものでおり、その
目的は、ワークの切削加工の際の切削能率、更には、切
削精度を向上させ得る切削装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の切削装置は、回転可能な主軸をもつ主軸台と、
主軸と対面する位置にワークをその一端面および外周面
を露出した状態に固定するワーク固定部と、主軸に装備
され主軸と共に回転する回転切削手段とで構成され、 回転切削手段は、 主軸台の主軸に保持され主軸と共に回転するスピンドル
部と、ワーク固定部で固定されたワークの端面に対面し
てスピンドル部に装備された孔開は加工用ドリルと、ス
ピンドル部にスピンドル部と共に回転するように連設さ
れ孔開は加工用ドリルの外周側に刃具保持部とを備えた
回転治具と、回転治具の刃具保持部に保持されワークの
外周部に対面しワークの外周部を切削する切削刃具とで
構成されていることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明の切削装置の作用についてその使用方法とともに
説明する。まず、ワーク固定部にワークをその一端面お
よび外周面を露出させた状態で固定する。そして主軸を
回転させて孔開は加工用ドリル、回転治具および切削刃
具を回転させる。その状態で、主軸台とワーク固定部と
の間隔を狭め、孔開は加工用ドリルでワークの一端面に
孔開は加工を行うと共に、切削刃具でワークの外周面を
切削し、ワークの外径加工を行なう。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。

（実施例の構成） まず説明の便宜上、旋盤１の全体について第１４図を参
照して説明する。旋盤１は大形タイプのものであり、従
来と同様に、主軸台１０、ベット１１、心押台１２、エ
プロン１３、往復台１４を備えている。主軸台１０には
、チャック孔１６をもつ回転可能な主軸１７が設けられ
ている。往復台１４は、ハンドル１５の回転操作により
主軸台１０に対して近付く方向および遠ざかる方向へベ
ット１１にそって縦送り可能である。往復台１４には、
ハンドル１５ａの回転操作により、主軸１７に対して近
付く方向および遠ざかる方向へ移動可能な横送り台１４
Ｃが設けられており、その横送り台１４Ｇに刃物台１８
が設けられている。刃物台１８は、バイトを保持するバ
イトホルダ１８ａを取着するものであ、ハンドル１５ｂ
の回転操作により横送りされる。

次に、第１３図を参照して、本実施例の要部構成、つま
り主軸１７に装備される回転切削手段５について説明す
る。この回転切削手段５は、第１３図に示すように、ス
ピンドル部５０と孔開は加工用ドリル５１と回転治具５
２と切削刃具５３とで構成されている。更に説明を加え
ると、スピンドル部５０は、主軸台１０の主軸１７のチ
ャック孔１６に保持されており、主軸１７と共に回転す
る軸である。スピンドル部５０の先端部には雄螺子部５
０ａが形成されている。孔開は加工用ドリル５１はスピ
ンドル部５０に装備されており、後述する旋盤用治具２
で固定されたワークＷの一端面Ｗ１の中央部に対面して
いる。回転治具５２は全体として筒形状をなしており、
縦断面でコの字形状をなしており、垂直な位置決め面５
２０と中央部に螺孔５２１とをもつ。そして、螺孔５２
１をスピンドル部５０の雄螺子部５０ａに螺合すること
により、回転治具５２はスピンドル部５０の先端部に一
体的に連設されている。従って回転冶具５２はスピンド
ル部５０と共に回転するようにされている。回転治具５
２は孔開は加工用ドリル５１の外周側に礼状の刃具保持
部５２２とを備えている。切削刃具５３は、回転治具５
２の刃具保持部５２２にボルト５２３を介して保持され
ており、切削刃具５３の先端部の刃部５３０は内方に向
いている。切削刃具５３はワークＷの外周面Ｗ６に対面
しその外周面Ｗ６を切削する。ここで、第１３図から明
らかなように孔開は加工用ドリル５１の長さ方向をＹ座
標とし、Ｙ座標において切削刃具５３の刃部５３０の位
置と孔開は加工用ドリル５１の先端部５１０の位置とを
比較すると、孔開は加工用ドリル５１の先端部５１０は
、切削刃具５３の刃部５３０よりも寸法ＨぶんワークＷ
寄りに位置している。

ところで本実施例で用いるワークＷは鍛造成形したハウ
ジングアクスル素材であり、第１５図に示すように鍛造
工程により径大部ｗ４、中央孔Ｗ５が形成されている。

尚、中央孔ｗ５が貫通していないのは、ワークＷの長さ
が長いための鍛造型では貫通成形させるのが困難だから
である。

次に、ワーク固定部としての旋盤用治具２について第１
図〜第１２図を参照して説明する。この旋盤用治具２は
、第１図に示すように、旋盤１の刃物台１８に脱着自在
にボルト止めにより装着される機能をもつ基部２０と、
基部２ｏに旋盤１の主軸１７に対面させて固定されワー
クＷの一部位を保持する機能をもつチャック部２５と、
基部２Ｏに保持されワークＷの他端部を保持する機能を
もつＶブロック２７とで構成されている。

ここで基部２０は水平方式の第１基板２１と垂直方式の
第２基板２２とで形成されている。第３図および第４図
に示すように水平方式の第１基板２１は平板状をなして
おり、底面部には位置決めするための円盤部２１０が形
成されている。第１基板２１には適数個の取付孔２１１
が形成されている。第５図および第６図に示すように垂
直方式の第２基板２２は平板状をなしている。第２基板
２２には円形状の中央孔２２０が形成され、その中央孔
２２０の回りに適数個の取付孔２２１が形成されている
。更に第２基板２２の表面２２ａ側には円形状の芯出し
用の突部２２２が形成されている。

第１１図および第１２図に示すように、チャック部２５
の円盤部２５０の中央には挿通孔２５１が形成されてい
る。この挿通孔２５１にはワークＷの一部位が挿通され
る。チャック部２５の円盤部２５０には、放射方向に配
置された適数個のチャック爪２５３が装備されている。

このチャック爪２５３は、挿通孔２５１に対して向心方
向および遠心方向に移動可能とされている。チャック爪
２５３はスクロール方式であり、操作部２５４を回転操
作すると全部のチャック爪２５３が同じ方向へ連動する
。なおチャック部２５の円盤部２５０の裏面部には取付
孔２５５、円形状をなす芯出し用凹部２５６が形成され
ている。

第９図および第１０図に示す■ブロック２７には■溝２
７０が形成されている。■溝２７０はワークＷの他端部
の外周部を載置支持する機能をもつ。更にＶブロック２
７の側面部には取付孔２７１が形成され、底面部には取
付孔２７２が形成されている。なお第１図及び第２図に
示すようにＶブロック２７には、ストッパ２８が枢支軸
２８ａを介して保持されていると共にストッパ２８を載
せる突部２８ｂが設けられており、このストッパ２８は
枢支軸２８ａを中心として揺動自在とされている。

更に本実施例では第７図および第８図に示す中間板２９
が設けられており、この中間板２９には傾斜面２９０が
形成されている。

次に本実施例の旋盤用治具２を組付けた状態を第１図及
び第２図を参照して説明する。この旋盤用治具２では第
１基板２１と第２基板２２とは溶接で固定されている。

またチャック部２５の芯出し用凹部２５６と第２基板２
２の芯出し用突部２２２とを嵌合してチャック部２５の
芯を出すと共に、第２基板２２の取付孔２２１およびチ
ャック部２５の取付孔２５５を重ねた状態で、取付ボル
トによりチャック部２５は第２基板２２の表面２２ａ側
に保持されている。更に第１図に示すように中間板２９
および■ブロック２７は第２基板２２の裏面２２ｂ側に
取付ボルトにより固定されている。

（実施例の作用） 次に本実施例の切削装置の使用方法についてその作用と
共に説明する。まず第１３図に示すように、主軸１７側
では、主軸１７のチャック孔１６に保持されているスピ
ンドル部５０に孔開は加工用ドリル５１および回転治具
５２を装備すると共に、回転治具５２の刃具保持部５２
２にボルト５２３により切削刃具５３を保持する。

−力筒１図及び第２図に示すように、旋盤用治具２側で
は以下のようにする。即ち、旋盤１の刃物台１８に装着
されている取付ボルトを螺退させ、第１４図に示すバイ
トホルダ１８ａを外す。そして、バイトホルダ１８ａの
代りに旋盤用治具２を刃物台１８に載せ、その状態で、
旋盤用治具２の第１基板２１の取付孔２１１に取付ボル
トを挿通して刃物台１８にボルト止めすることにより、
旋盤用治具２を刃物台１８に脱着可能に装着する。

このように刃物台１８に旋盤用治具２を装着した状態で
は、第１図及び第２図に示すように、旋盤１のドリル５
１に旋盤用治具２のチャック部２５は対面していると共
に、チャック部２５の軸芯２５２は、旋盤１の主軸１７
の軸芯１７ａのほぼ延長線上に設定されている。

そして、チャック部２５の挿通孔２５１にワークＷを挿
通すると共に■ブロック２７のＶ溝２７０でワークＷの
他端部を載置支持する。このとき枢支軸２８ａを中心と
してストッパ２８を下方へ回動させ、そのストッパ２８
を突部２８ｂに載せておくとともに、ストッパ２８とワ
ークＷの他端部の端面Ｗ２との間にブツシュリング３０
を介在させ、その状態で作業者の手作業でワークＷをこ
れの長さ方向にそってストッパ２８側へ押し付け、これ
によりストッパ２８とブツシュリング３０とワークＷの
他端部の端面Ｗ２とを互いに密接させ、以てワークＷの
長さ方向の位置決めを行う。

このようにワークＷの長さ方向の位置決めを行った状態
で、チャック部２５のチャック爪２５３を締めて各チャ
ック爪２５３の先端部でワークＷの一部位の外周部を挟
持する。

本実施例では上記のようにワークＷを旋盤用治具２を介
して旋盤１の刃物台１８に保持する。そしてこのように
保持した状態で、旋盤１の操作盤を適宜操作して主軸１
７を回転させ、主軸１７のチャック孔１６に保持した孔
開は加工用ドリル５１、回転治具５２、切削刃具５３を
所定の回転速度で回転させる。本実施例では、旋盤１の
往復台１４をベット１１にそって主軸１７側に近付ける
ことにより、旋盤用治具２のチャック部２５を主軸１７
に近付け、以て第１３図に示すようにドリル５１にワー
クＷの長さ方向の一端面Ｗ１を押し込む。このようにド
リル５１を回転させつつワークＷの一端面Ｗ１をドリル
５１に押し込めば、ワークＷの長さ方向の一端面Ｗ１に
深孔Ｗ３が中央孔Ｗ５に連通させて形成される。

同様に主軸１７の回転に伴ない回転治具５２も回転する
ため、回転治具５２に保持した切削刃具５３の刃部５３
０によりワークＷの外周面Ｗ６は切削され、これにより
ワークＷの外径加工が行なわれる。

〈実施例の効果〉 以上説明したように本実施例では、孔開は加工用ドリル
５１でワークＷの一端面Ｗ１に深孔Ｗ３を形成するとと
もに、切削刃具５３の刃部５３０でワークＷの外周面Ｗ
６を外径加工することができる。従って１台の旋盤１で
、孔開は加工と外径加工との双方の加工処理を同時に実
施することができる。故に、切削加工の際の芯出し作業
も一回で済ませ得る。

殊に本実施例では第１３図に示すようにドリル５１で深
孔Ｗ３の孔開は加工を実施している際には、切削刃具５
３の刃部５３０がワークＷの外周面Ｗ６に当接している
ので、ドリル５１による孔開は時におけるワークＷの振
動が切削刃具５３により規制される作用を期待できる。

従ってドリル５１による深孔Ｗ３の孔開けの精度を確保
するのに有利である。

ところで深孔Ｗ３の切削開始時においては、ワークＷの
ぶれ振動等は皆無であることが望ましい。

例えば、深孔Ｗ３の切削開始時において切削刃具５３の
刃部５３０で既にワークＷの外周面Ｗ６が切削されてい
ると、回転する切削刃具５３の影響でワークＷがぶれ振
動していることがある。この点本実施例では前記したよ
うに、Ｙ座標において孔開は加工用ドリル５１の先端部
５１０は切削刃具５３の刃部５３０よりも寸法Ｈぶんワ
ークＷ奇りに位置している。そのため、深孔Ｗ３の切削
開始時においては、ワークＷは切削刃具５３による影響
を受けず、ワークＷのぶれ振動等は皆無であり、故に深
孔Ｗ３の切削開始時における精度を向上できる。

また本実施例では、旋盤用治具２を使用するので、ワー
クＷを旋盤用治具２で旋盤１の刃物台１８に非回転状態
に固定した状態で、ワークＷに孔開は加工及び外径加工
を行なうことができる。そのため、従来のように主軸１
７のチャック孔１６に保持したワークＷを回転させつつ
孔開は加工を行うワーク回転方式を採用した場合に比較
して、ワークＷがぶれることを回避でき、よって孔開は
精度を向上させることができる。従って、ワークＷの一
端面Ｗ１にこれの長さ方向に深い深孔Ｗ３を形成する場
合においても、あるいは、浅い浅孔を形成する場合にお
いても、高い精度を維持できる。

なお、鍛造型で成形した関係で形状、寸法に公差がある
ワークＷとは異なり、ドリル５１は所定の形状、寸法に
設定されているので、主軸１７にドリル５１を固定して
ドリル５１を回転させつつ孔開は作業を行っても、ドリ
ル５１のぶれは無視できる程小さいものである。

更に本実施例の旋盤用治具２では、チャック部２５を保
持した第２基板２２とＶブロック２７とをつなぐ中間板
２９が設けられているので、旋盤用治具２における第２
基板２２と■ブロック２７との間を補強できる。従って
ワークＷの長さが長いためチャック部２５とＶブロック
２７との間の距離が長くなりがちな場合であっても、旋
盤用治具２の剛性を高く確保できる。

ところでワークＷの一端面Ｗ１に深孔Ｗ３を形成し終え
たら、主軸１７を停止させると共に旋盤用治具２のチャ
ック爪２５３を緩め、ワークＷを旋盤用治具２から外す
。このときストッパ２８を上方へ回動させて開けば、ワ
ークＷをチャック部２５の挿通孔２５１側から外すので
はなく、■ブロック２７のＶ溝２７０側から外すことが
できる。

よってワークＷの端面Ｗ２側に挿通孔２５１の口径寸法
よりも大きな径大部Ｗ４が形成されていても、ワークＷ
の旋盤用治具２からの取り外しには支障がない。勿論、
ワークＷを旋盤用治具２へ保持する際においても、スト
ッパ２８を上方へ回動させれば同様である。

更に本実施例ではブツシュリング３０を厚みを異ならせ
て多種類準備しておけば、ワークＷの長さ寸法の変動が
めった場合に、ブツシュリング３０を交換することによ
りその変動に対応できる。

加えて本実施例では旋盤用治具２のチャック部２５の軸
芯２５２は主軸１７の軸芯１７ａの延長線上におるので
、ワークＷをチャック爪２５３でチャックすればワーク
Ｗの芯出しが容易に行なわれる。

［発明の効果］ 本発明の切削装置によれば、１回の操作で、孔開は加工
用ドリルでワークの端面に孔開は加工を行うとともに、
切削刃具でワークの外周面を外径加工することができる
。従って１台の切削装置で、孔開は加工と外径加工との
双方の加工処理を同時に実施することができ、切削能率
を向上させ得る。

殊に本発明の切削装置によれば、ドリルで孔開は加工を
実施している際には、切削刃具がワークの外周面に当接
しているので、ドリルによるワークの振動を切削刃具が
規制する作用を期待できる。

従ってドリルによる孔開は時の切削精度を確保するのに
有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は使用状態を主軸とともに示す側面図、第２図は
その平面図、第３図は第１基板の平面図、第４図は第１
基板の側面図、第５図は第２基板の正面図、第６図は第
２基板の断面図、第７図は中間板の側面図、第８図は中
間板の正面図、第９図はＶブロックの平面図、第１０図
は■ブロックの正面図、第１１図はチャック部の正面図
、第１２図はチャック部の側面図、第１３図は孔開は加
工をしている状態を示す要部の断面図、第１４図は旋盤
の側面図、第１５図はワークの断面図である。 図中、１は旋盤、１７は主軸、１８は刃物台、１９はド
リル、２は旋盤用治具（ワーク固定部）、２０は基部、
２５はチャック部、２５１は挿通孔、２５３はチャック
爪、２７はＶブロック、５は回転切削手段、５０はスピ
ンドル部、５１は孔開は加工用ドリル、５２は回転治具
、５２２は刃具保持部、５３は切削刃具をそれぞれ示す
。 特許出願人　　　愛知製鋼株式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転可能な主軸をもつ主軸台と、前記主軸と対面
   する位置にワークをその一端面および外周面を露出した
   状態に固定するワーク固定部と、前記主軸に装備され主
   軸と共に回転する回転切削手段とで構成され、 前記回転切削手段は、 前記主軸台の主軸に保持され主軸と共に回転するスピン
   ドル部と、前記ワーク固定部で固定されたワークの端面
   に対面して前記スピンドル部に装備された孔開け加工用
   ドリルと、前記スピンドル部にスピンドル部と共に回転
   するように連設され前記孔開け加工用ドリルの外周側に
   刃具保持部とを備えた回転治具と、前記回転治具の刃具
   保持部に保持されワークの外周部に対面しワークの外周
   部を切削する切削刃具とで構成されていることを特徴と
   する切削装置。