JPH0226566Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、旋盤における工作物保持機構に関
する。

〔従来の技術〕

通常、旋盤による旋削加工においては、旋盤の
回転主軸にチヤツクを装着し、該チヤツクに工作
物を保持し、工作物を主軸と共に回転させて旋削
加工を行つている。従つて、工作物の形状はチヤ
ツクに保持され得ることが条件となり、結果とし
て、一つの組立体を作る場合、その各パーツごと
に旋盤を保持して旋削加工を行い、旋削加工の終
了後に各パーツを順次に組合わせて一つの組立体
を作つているのが現状である。

〔考案が解決しようとする課題〕

近年、コンピユータ関連機器、OA機器に使用
される部品については、小型且つ高精度が要求さ
れている。しかしながら、それらの部品の作製、
組立てにあたり、部品の各パーツを個々に機械加
工即ち旋削加工を行い、しかる後に、組立ててい
るために、各パーツごとの加工精度を、たとえサ
ブミクロンのレベルで加工したとしても、各パー
ツの組立てにより、その加工誤差は累積誤差とな
つて現れるために、最終製品として部品を組立て
た際に、許容誤差を超えるものが生じることがし
ばしば見られた。このような不具合を防ぐ対策と
して各パーツを組合わせた状態（最終製品の状
態）で最終の仕上加工を行い、加工精度を高める
ことが考えられるが、そのためには、組合わせた
状態での形状が旋盤等の工作機械にチヤツキング
可能な形状であることが条件と成り、設計の自由
度が制限を受けることとなる。 この考案の目的
は、上記の課題を解消することであり、各パーツ
を組立てた状態の工作物即ち工作物組立体の一部
即ちスピンドルの外径を静圧軸受部に構成し、上
記工作物組立体を旋盤上に静圧軸受機構で上記静
圧軸受部を直接的に保持することを可能にし、そ
れによつて各パーツの組立て後の上記工作物組立
体の形状に大きな自由度を持たせ、更に最終製品
としての上記工作物組立体の加工精度を高めるこ
とができる旋盤における工作物保持機構を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、上記の目的を達成するために、次
のように構成されている。即ち、この考案は、旋
盤の回転主軸の軸心延長上に配置した工作物組立
体のスピンドルの外径で構成される静圧軸受部、
該静圧軸受部を回動可能に保持し且つ旋盤の固定
部に設けた支持部材に取付けた静圧軸受機構、前
記回転主軸側に設けた端部基準面、及び前記工作
物組立体を前記端部基準面と前記静圧軸受機構と
の間で前記端部基準面に押圧状態に保持する押圧
手段、を有することを特徴とする旋盤における工
作物保持機構に関する。

また、この旋盤における工作物保持機構におい
て、前記工作物組立体を前記回転主軸に装着した
カツプリングに取付けたものである。

また、この旋盤における工作物保持機構におい
て、前記静圧軸受機構を前記固定部から延長した
前記支持部材に着脱自在に装着し、前記静圧軸受
機構を前記回転主軸の軸心と同心上に整合した状
態に配置したものである。

〔作用〕

この考案による旋盤における工作物保持機構
は、上記のように構成されており、次のように作
用する。即ち、この旋盤における工作物保持機構
は、静圧軸受機構を支持部材から取外した状態
で、組立体としての工作物即ち工作物組立体を前
記静圧軸受機構に装着し、しかる後に、該静圧軸
受機構を旋盤に立設した支持部材に取付ける。次
いで、前記静圧軸受機構の静圧軸受部分に押圧手
段としての圧油を送給すると、前記工作物組立体
は前記静圧軸受部分内を軸方向に摺動し、最終的
に前記工作物組立体の先端が回転主軸側の端面で
ある端部基準面に当接して位置決めが行われ、前
記工作物組立体が旋盤上に押圧状態に保持され
る。同時に、前記回転主軸に設けられたカツプリ
ングと前記工作物組立体とがピン等の固着手段に
より係合される。この状態で、前記静圧軸受機構
に対して前記工作物組立体のスピンドルの外径が
直接的に静圧軸受部に構成される。そこで、前記
回転主軸に動力が伝えられると、前記カツプリン
グ及び前記ピンを介して前記工作物に回動運動が
与えられ、前記工作物組立体の適宜の加工面が通
常の制御手段を介してバイトによつて仕上げ旋削
加工が行われる。

この考案による旋盤における工作物保持機構に
おいては、前記工作物の保持を通常のチヤツクに
よらずに、前記工作物組立体を摺動及び回動可能
な前記静圧軸受機構を用いて直接的に静圧軸受で
支持しているので、前記工作物の形状に相当の自
由度を持たせることが可能となり、それにより前
記工作物を組立体にまで広げることができるのに
加え、軸受面を高精度に予め加工しておくことに
より径方向の加工精度面を確実なものとすること
ができ、組立体としての最終製品の仕上げ精度を
向上させることができる。更に、前記回転主軸と
前記工作物組立体とはピン係合による動力伝達で
あるので、超仕上加工では好ましくない駆動系か
らの振動伝達を大きく減ずることが可能となり、
また、前記工作物組立体をチヤツキングする必要
がないのでチヤツクによる歪発生や損傷等が発生
することがない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この考案による旋盤に
おける工作物保持機構の一実施例を訟述する。

第１図において、１は従来公知の旋盤の主軸台
ユニツトを示しており、図示していないが、適宜
の駆動手段により駆動される回転主軸２を有す
る。回転主軸２の端部には、通常の旋盤における
チヤツクに代え、軸方向押え金具３をボルト４等
の係止手段により固定する。軸方向押え金具３の
回転主軸２の軸心Ｌ−Ｌと同一延長上に位置する
箇所には突起５を形成する。該突起５の先端面に
は平滑加工を施し、各パーツが組み立てられた工
作物１００に対する軸方向端部基準面６としての
作用をなす。更に、軸方向押え金具３には、後述
するように、工作物１００の径に応じた径を有す
る円筒状カツプリング７をボルト１１等の固着手
段によつて固定する。円筒状カツプリング７の先
端部には、工作物１００と係合する１本のピン８
を立設する。更に、旋盤の主軸台ユニツト１の適
宜の固定部にはボルト９等を介して軸方向に延長
する支持部材１０を取付ける。支持部材１０は、
後述する静圧軸受機構２０を着脱自在に装着する
のであり、回転主軸２の軸心Ｌ−Ｌに沿つて回転
主軸２の端部より伸長した部位へと延長してい
る。第１図において、一例としての工作物１００
の構造が示されており、この考案による旋盤にお
ける工作物保持機構に該工作物１００を取付けた
状態が示されている。工作物１００は、円筒状ハ
ウジングＡ及び該円筒状ハウジングＡに貫入され
たスピンドルＢの各パーツから成る工作物組立体
である。

次に、静圧軸受機構２０について説明する。軸
受機構２０は静圧軸受部分２１と本体部分２２と
から成り、静圧軸受部分２１には工作物１００の
適宜の箇所を回動及び摺動可能に保持するための
通孔２３が形成され、該通孔２３は本体部分２２
に形成される圧油室孔２４と連通している。本体
部分２２の後端部には、圧油室孔２４に圧油を供
給するための圧油管３０がカツプラー３１を介し
て迅速に着脱自在にできるように装着されてい
る。静圧軸受部分２１の通孔２３の内径は、該通
孔２３に装着する工作物１００の装着箇所、図示
の実施例ではスピンドルＢの外径とほぼ同一であ
る。第２図及び第３図に示すように、通孔２３の
内周面の複数箇所には軸方向に延びる溝２５を刻
設すると共に、軸方向の適宜箇所には大径部に形
成し、油溜り部２６を形成する。軸受機構２０の
本体部分２２には、フランジ２７が形成されてお
り、該フランジ２７と支持部材１０とを回転主軸
２の軸心Ｌ−Ｌと軸受機構２０の静圧軸受部分２
１の通孔２３の軸心L₁−L₁とが同一線上に整合
する状態でボルト２８等により着脱自在に取付け
る。なお、図中、符号Ｃは回転主軸２の回転力を
ピン８を介して工作物１００に伝動するために工
作物１００に形成されるピン受け孔即ち係合孔で
あり、及び符号Ｐ，P′は刃物台３３に固定された
バイト３２等による工作物１００の旋削加工面を
示す。

次に、この考案による旋盤における工作物保持
機構の使用態様について説明する。この旋盤にお
ける工作物保持機構に工作物１００を取付ける場
合に、まず、ボルト２８を取外して旋盤主軸台ユ
ニツト１の旋盤本体から静圧軸受機構２０を取外
す。工作物１００の適宜箇所、図示のものにおい
てはスピンドルＢの部分を、静圧軸受部として静
圧軸受機構２０における軸受部分２１の通孔２３
に挿入する。その状態で、静圧軸受機構２０を工
作物１００と共に、支持部材１０にボルト２８を
用いて固定する。次いで、静圧軸受機構２０の本
体部分２２にカツプラー３１を介して油圧管３０
を取付け、油圧手段（図示省略）を介して圧油室
孔２４内に圧油を送給する。その油圧により、工
作物１００は回転主軸２の端部に装着された押え
金具３の方向に向けて（図において左方向）移動
を始め、工作物１００の左端部、図の例において
はスピンドルＢの左端部が押え金具３の突起５の
先端部（端部基準面）６と当接するまで移動して
停止する。その状態で引き続いて圧油を送給する
ことにより圧油は静圧軸受部分２１の通孔２３に
形成した溝２５及び油溜り部２６内に流入するこ
とになり、通孔２３の内周面とスピンドルＢの外
周面との間の潤滑及び位置決めが行われ、且つ、
スピンドルＢの左端面に作用する圧力即ち押圧手
段により、工作物１００は押え金具３の突起５の
端部基準面６と静圧軸受機構２０との間で回転の
み可能な状態で保持される状態となる。適宜の手
段によつてカツプリング７に装着されたピン８が
工作物１００の係合孔Ｃと係合する。この状態で
通常の手段により回転主軸２は回転を始め、適宜
の制御機構を介して、工作物１００の加工面Ｐ，
P′に対して旋削加工を行うことができる。

以上、この考案による旋盤における工作物保持
機構の一実施例について詳述したけれども、この
考案は、上記の詳細な構造に限定されるものでな
いことは勿論である。例えば、静圧軸受機構２０
の軸受部分２１に溝２５及び油溜り部２６を形成
し、該溝２５及び油溜り部２６内の圧油によつて
工作物１００の潤滑性を保障したが、このような
構成に換えて、軸受部分を自己潤滑性を持つ材
料、例えばセラミツクスを用いて構成することも
可能であり、その場合にはより一層精密な旋削加
工を行うことが可能である。また、押え金具３を
用いることなく回転主軸２の端部をそのまま端部
基準面とすることもできる。したがつて、この考
案は、その実用新案登録請求の範囲に記載された
事項により構成される技術的思想の範囲内で種々
の構成に設計変更を行い得るものである。

〔考案の効果〕

この考案による旋盤における工作物保持機構
は、上記のように構成されており、次の効果を有
する。即ち、この旋盤における工作物保持機構
は、個々のパーツ、例えば、円筒状ハウジングと
スピンドルを組み立てた工作物即ち工作物組立体
が通常のチヤツクでは保持出来ない形状のもので
あつても、静圧軸受機構の軸受部分の形状を適宜
変更することにより旋削加工即ち機械加工が可能
な状態で工作物組立体を保持することができ、工
作物組立体の個々のパーツ自体の加工は勿論のこ
と、両者を組立てた状態の工作物を旋盤にセツト
し、工作物組立体自体（具体的には、工作物組立
体のスピンドル）を静圧軸受部に構成することが
可能となり、各パーツの組立てに伴う累積誤差の
増大を防止した形で精密仕上げ加工を行うことが
可能となる。また、工作物を支持するのにいわゆ
る機械的チヤツクを使用せずに、工作物組立体自
体を静圧軸受部に構成し、該静圧軸受部を静圧軸
受機構で直接的に静圧軸受で支持するので、静圧
軸受機構で保持される部分即ちスピンドルに対し
予め高精度の加工仕上げを施しておいてもその部
分が損傷を受けることがなく、結果的に径方向の
基準面を高精度に保持することができ、また、チ
ヤツキングに伴う歪の発生もないこと等から工作
物に対して高精度の旋削加工による仕上げ加工が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による旋盤における工作物保
持機構の一実施例を示す一部断面図、第２図は第
１図における旋盤における工作物保持機構におけ
る静圧軸受の軸受部分の要部拡大図、及び第３図
は第２図の線−における断面図である。１…
…旋盤主軸台ユニツト、２……回転主軸、３……
軸方向押え金具、４，９，１１，２８……ボル
ト、５……突起、６……軸方向端部基準面、７…
…カツプリング、８……ピン、１０……支持部
材、２０……静圧軸受機構、２１……静圧軸受部
分、２２……本体部分、２３……通孔、２４……
圧油室孔、２５……溝、２６……油溜り部、２７
……フランジ、３０……圧油管、３１……カツプ
ラー、３２……バイト、３３……刃物台、１００
……工作物、Ａ……円筒状ハウジング、Ｂ……ス
ピンドル、Ｃ……係合孔、Ｐ，P′……旋削加工
面、Ｌ−Ｌ，L₁−L₁……軸心。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 旋盤の回転主軸の軸心延長上に配置した工作
   物組立体のスピンドルの外径で構成される静圧
   軸受部、該静圧軸受部を回動可能に保持し且つ
   旋盤の固定部に設けた支持部材に取付けた静圧
   軸受機構、前記回転主軸側に設けた端部基準
   面、及び前記工作物組立体を前記端部基準面と
   前記静圧軸受機構との間で前記端部基準面に押
   圧状態に保持する押圧手段、を有することを特
   徴とする旋盤における工作物保持機構。 (2) 前記工作物組立体を前記回転主軸に装置した
   カツプリングに取付けたことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項に記載の旋盤におけ
   る工作物保持機構。 (3) 前記静圧軸受機構を前記固定部から延長した
   前記支持部材に着脱自在に装着し、前記静圧軸
   受機構を前記回転主軸の軸心と同心上に整合し
   た状態に配置したことを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載の旋盤における工作
   物保持機構。