JPH03170210A - 傘表切削用保持装置 - 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】 く産業上の利用分野〉 この発明は傘形状被加工物の頭部傘表切削に用いる傘表
切削用保持装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、鍛造等により形成される傘形状の被加工物，例え
ば第６図に被加工物４０で示すような自動車用エンジン
バルブは、軸部４１の端部に略円板状の頭部４２が加熱
，塑性変形等によって形成されている。この被加工物４
０の頭部４２は、歪取り後傘表４４面を切削加工して、
頭部４２の傘厚精度の保持が図られていた。なお、図の
４３は傘裏であり、傘裏４３と傘表４４との間の厚さを
傘厚という。

一般に、このような傘形状被加工物４０の傘表４４の切
削加工は、その軸部４１を旋盤等の主軸に設けられたチ
ャックで把持して行われていた。

第７図は傘表切削加工のために、チャック２により、被
加工物４０の軸部４１を把持した状態を示す断面図であ
る。

第７図のチャック２は、略円筒状のボデー３の内側に設
けられて、軸方向に移動可能なテーパスリーブ４および
コレット６を備えている。このテーパスリーブ４先端部
のテーパ部４ａが、コレット６の外周に係合してコレッ
ト６を縮径させ、チャック金具７により軸部４１を把持
するように構成されている。なお、このようなチャック
に関連する公知技術としては、例えば、実公昭６１−１
６００３号公報および実公昭６２−８９６６号公報等に
記載されたものがある。

く発明が解決しようとする課題〉 しかし第６図に示すような、軸部４１から末広がり状に
形威された頭部４２を有する被加工物４０をチャック２
により把持した場合、頭部４２がチャック２先端部より
浮いた状態となる。

従って、傘表４４の切削加工を行うと切削抵抗により歪
みが生じ、加工面にびびりが発生し易くなる。そのため
、切削速度の減速化，または切削刃具のノーズＲの縮少
等が必要であった。

また、エンジンバルブのような被加工物４０における傘
表切削の目的は、使用時における他部材との干渉防止．
および軸部４１に対する傘表４４の直角度の確保であり
、同時に傘厚寸法の規定にある。しかし、成形後歪取り
された被加工物４０であっても、頭部４２の微少な面振
れや、傘裏４３形状の微少な歪みが残っており、傘裏４
３を均一に保持して加工基準とすることは困難であった
。従って、従来は傘表基準で傘表４４の切削代を決定し
ており、そのため傘厚寸法のばらつきが大きくなるとい
う問題があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あり、傘形状被加工物の頭部傘表を効率的に切削加工を
行うとともに、高い傘厚精度で切削加工することができ
る傘表切削用保持装置を提供することを目的とするもの
である。

く課題を解決するための手段〉 この発明は上記目的を達成するためになされたものであ
り、 工作機械の主軸に固定されて回転するチャック前端部に
設けられて傘形状被加工物を保持する傘表切削用保持装
置であって、上記チャックと軸線を共有するとともに中
央部に貫通孔を有していて上記チャックのボデー前端部
に設けられた取付板と、中央部に前面側へ向かって拡径
されて貫通した円錐孔を有し、上記取付板の前面側に径
方向へ移動可能に設けられた調芯部材と、上記調芯部材
の前面側に設けられるとともに上記円錐孔に係合する円
錐状部を有していて、かつ該円錐状部の中央部を貫通す
る貫通孔を有するとともに該貫通孔の前面側開口部に被
加工物の傘形状頭部の傘裏に−　５　− 当接可能な傘裏当接部を備えた傘裏受け部材と、上記取
付板に固着されるとともに弾性材からなるＯリングを介
して上記傘裏受け部材を気密性を保持して支持可能に設
けられたフランジ部材と、上記主軸の内部を貫通すると
ともに前端部が上記チャックのボデー内に開口した中空
のドローバー，およびドローバー内へ流体圧を供給可能
な回転継手を備え、上記調芯部材および傘裏受け部材の
後面側を流体圧により押圧可能に設けられた流体圧送給
手段と、を具備してなる傘表切削用保持装置である。

く作用〉 この発明は上記のように構成されたものであり、傘裏受
け部材は、傘裏当接部への被加工物の傘形状頭部の傘裏
の密接により、傘裏形状の歪みに従って径方向へ移動す
る。また調芯部材は、傘裏受け部材を介して傘形状頭部
の面振れに従って径方向へ移動して傘裏の位置決めを行
う。フランジ部材は、Ｏリングを介して傘裏受け部材の
径方向の移動を吸収するとともに、気密性を保持して支
−　６　− 持する。

そして流体圧送給手段は、調芯部材および傘裏受け部材
の後面側へ流体圧を供給して、それらをチャックで把持
された被加工物の傘裏に押圧して密着させ、被加工物の
傘形状頭部を高剛性状態とする。

〈実施例〉 以下、この発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づ
いて説明する。

第１図はこの発明の傘表切削用保持装置の全体構成断面
図，第２図はその要部拡大断面図であるこの傘表切削用
保持装置は、旋盤等の工作機械の主軸１に固定されたチ
ャック２前端部に装備されるものであり、チャック２の
ボデー３前端部に設けられた取付板１１と、円錐孔１６
を有し、取付板１１の前面側（第２図の右手側をいう）
に径方向へ移動可能に設けられた調芯部材１５と、円錐
状部１９および傘裏当接部２１を有する傘裏受け部材１
８と、取付板１１に固着されるとともに０リング２９を
介して傘裏受け部材１８を支持するフランジ部材２５と
、中空のドローバー３１および回転継手３２を備えて流
体圧を供給する流体圧送給手段３０とを具備して構成さ
れている。

この実施例におけるチャック２は、従来例と同様であり
、更に詳述すると、主軸１に固定されて回転する円筒状
のボデー３と、ボデー３内径に接して軸方向に移動可能
に設けられ、前端部内周側にテーパ部４ａを有するテー
パスリーブ４と、前端部外周にテーバスリーブ４のテー
パ部４ａに係合するテーバ部６ａを有するとともに、前
端部がすり割り溝により３分割されてテーバスリーブ４
の内径部に軸線を一致して配設されたコレット６と、コ
レット６の分割された前端部内周側に設けられて、被加
工物４０の軸部４１を把持可能な複数個のチャック金具
７とを備えている。

上記テーパスリープ４の後端部には、連結部材８が取付
けられており、連結部材８は、主軸１の内部を貫通して
配設された中空のドローバー３１に連結されている。ド
ローバー３１の前端部開口は、連結部材８の貫通孔８ａ
を介してチャック２内部空間と連通されており、またド
ローバー３１の軸方向の移動によりテーバスリーブ４を
押引して、コレット６のチャック金具７により、被加工
物４０の軸部４１を把持またはその解放を行うように構
成されている。

取付板１１は、中央部に貫通孔１２を有する略円環状部
材からなり、複数のボルト１３にょりボデー３前端部に
固着されている。

調芯部材１５は、前面側に鍔状のフランジ部１５ａを有
する筒状体に形成され、内周面は前面側へ向かって拡径
された円錐孔１６として形成されている。この調芯部材
１５は、取付板１１の貫通孔１２に遊嵌されるとともに
、フランジ部１５ａが取付板１１の前面側に添って径方
向へ移動可能に配設されている。

傘裏受け部材１８は、一側に調芯部材１５の円錐孔１６
に係合する円錐状部１９が設けられており、円錐状部１
９の中央部を貫通して貫通孔２２が穿設され、貫通孔２
２の前面側開口部には円錐−　９　＝ 孔状に形成された傘裏当接部２１が設けられている。上
記円錐状部１９は、実施例ではその外壁の縦断面形状が
、外方へ膨出した円弧状曲線をなし円錐孔１６面に当接
係合するように形威されている。また貫通孔２２は、被
加工物４０の軸部４１を遊嵌可能な直径を有しており、
傘裏当接部２１は、傘裏４３の外周近傍部位と面接触ま
たは線接触を行うように形成されている。更に、傘裏受
け部材１８の外周には、Ｏリング２９を嵌着可能に形成
されるとともに、傘裏受け部材１８の抜け止めのための
フランジ部１８ａが形成されているフランジ部材２５は
、略円環状に形成されており、複数のボルト２８により
取付板１１に固着されている。フランジ部材２５の内周
側には、傘裏受け部材１８に嵌着されたＯリングを受容
するとともに、外方への抜止め防止のためのリング受部
２６が形成されている。

上記０リング２９は、耐熱性．耐油性を有する弾性材か
らなり、傘裏受け部材１８とフランジ部−　１　０　一 材２５との間に介装されて、両者間の気密性を保持する
とともに、傘裏受け部材１８を、その径方向への移動を
吸収して支持するように形成されている。

このフランジ部材２５で支持された傘裏受け部材１８は
、傘裏当接郎２１が傘表切削用保持装置の前面側に位置
するとともに、その貫通孔２２の軸線がチャック２の軸
線に略一致するように配設されている。このとき、調芯
部材１５の円錐孔１６と傘裏受け部材１８の円錐状部１
９とは相対状態にあって、調芯部材１５は取付板１１に
添って若干量移動可能な略自由状態にある。

流体圧送給手段３０は、チャック２内と連通した中空の
ドローバー３１および回転継手３２，並びに流体圧とし
ての空気圧源に接続されてチャック２内へ空気圧供給を
制御する電磁切換弁３３とから構威されている。

そして、電磁切換弁３３に制御されて回転継手３２へ空
気圧が送給されると、その空気圧はドローバー３１を経
てチャック２内部に供給される。

更にその空気圧は、コレット６先端部のすり割り溝を経
て、調芯部材１５および傘裏受け部材１８の後面側に達
し、それらをヂャツク２の軸方向，前面側へ押圧するよ
うに形成されている。

更にドローバー３１の外周側には、ドローハー３１を釉
方向へ押引可能な中空シリンダ３５が装備されており、
中空シリンダ３５は、空気圧源に接続された電磁切換弁
３６により制御されるように構成されている。

なお、この傘表切削用保持装置への被加工物４０の挿着
は、ばね５１ｂで軸方向に付勢された抑圧片５１ａを有
する抑圧部材５１を備えた挿着手段５０で行うのが好ま
しい（第３図参照）。この抑圧部材５１は、電磁切換弁
５３に制御されるシリンダ５２により前，後進を行い、
解放状態のチャック２に被加工物４０の軸部４１が挿入
されたとき、その頭部４２をばね５１ｂのばね力で押圧
して、傘裏４３を傘裏受け部材１８の傘裏当接部２１へ
、適確に当接させるように構成されている更に、傘表切
削用保持装置の前面側には、刃具５８を備えた切削千段
５５が装備されている。この切削手段５５は、電磁切換
弁５９に制御されるシリンダ５６を備え、シリンダ５６
の前，後進によって、刃具５８により被加工物４０の傘
表４４面を切削可能に構成されている（第５図参照）。

そして、各電磁切換弁３３，３６，５３．５９等は、図
示しない制御装置に接続されて、所定の制御動作をする
ように構成されている。

次に、このように構成された傘表切削用保持装置の動作
について説明する。

まず、装置の待機状態においては、中空シリンダ３５は
、電磁切換弁３６に制御されてドローバー３１を第１図
の左方へ引いて、コレット６を解放状態としチャック金
具７は拡径している。また、電磁切換弁３３は空気圧送
給を遮断しており、調芯部材１５および傘裏受け部材１
８は、取付板１１に添って移動可能な略自由状態にある
。

この状態において、被加工物４０の軸部４１を傘裏受け
部材１８の貫通孔２２に挿通し、更にチ−　１　３　− ヤツク２のチャック金具７内周側へ挿入する。

次に挿着手段５０を作動させ、押圧部材５１の押圧片５
１ａにより、被加工物４０の傘表４４をばね力を介して
押圧する（第３図参照）。これにより、被加工物４０の
傘裏４３外周近傍部位は、傘裏受け部材１８の傘裏当接
部２１に当接する。

このとき、傘裏４３形状に歪みがある場合は、その歪み
に従って傘裏受け部材１８が径方向へ移動して、傘裏４
３と傘裏当接部２１とは面接触または線接触状態となり
、傘表４４面は傘裏受け部材１８．フランジ部材２５の
前面側よりも、若干前方へ突出している。

また、傘裏４４の押圧に伴って、傘裏受け部材１８の円
錐状部１９は、調芯部材１５の円錐孔１６に当接係合す
るとともに、調芯部材１５を押圧して取付板１１との間
に挟み込む。このとき、頭部４２の面振れは、調芯部材
１５の径方向の移動となって捉えられる。

続いて、中空シリンダ３５を制御してドローバー３１を
右方へ押し出し、チャック２を締付け状−　１　４ 態として、チャック金具７により被加工物４ｏの軸部４
１の把持を行う。これにより、被加工物４０はチャック
２の前端部において、傘裏４３位置が規定される。

次いで、神着手段５０の押圧部材５１を後退させるとと
もに、流体圧送給手段３ｏの電磁切換弁３３をオンにし
て空気圧を供給する。この空気圧は、回転継手３２．ト
ローバー３１を経てチャック２内で、調芯部材１５およ
び傘裏受け部材１８の後面側を押圧ずる。この押圧によ
り、調芯部材１５と傘裏受け部材１８とは一体となって
被加工物４０の傘裏４３に密着し、頭部４２の剛性を向
上させる。また、Ｏリング２９は上記空気圧の漏洩を防
止している（第４図参照）。

続いて、主軸１を駆動し、チャック２を介して被加工物
４０を回転させる。そして、切削千段５５を作動させて
、刃具５８により被加工物４０の傘表４４面の切削加工
を行う（第５図参照）。

この切削加工は、傘裏当接部２１と傘裏４３との面接触
または線接触線を加工基準として切削代が設定ざれる。

即ち、頭部４２の面振れ、傘裏４３の歪みがあっても、
傘裏受け部材１８．調芯部材１５の径方向の移動により
、傘裏当接部２１と傘裏４３とが適確に当接し、傘裏４
３の位置決めを行って、その当接部位を加工基準とする
ことができる。従って、切削代は刃具５８の摩耗分のみ
を考慮すればよく、傘厚精度を向上させることができる
。

第　　１　　表 第１表に、この傘表切削用保持装置により切削加工され
た被加工物４０の切削条件の一例を、従来例と比較して
示す。なお、切削に供された被加工物４０は、軸部４１
の直径は８　ｍｍ，頭部４２の直径は４５｝，全長は１
０８ｍｍのものである。

第１表に示すように、本発明による傘表切削用保持装置
を用いることＣより、ノーズＲの犬きな刃具５８を用い
、かつ高主軸回転数により切削加工を行って、面相度を
低く押えることができるとともに、傘厚のばらつきを低
く抑制することができた。

傘表４３の切削加工が終ると、刃具５８を後退させると
ともに、主軸１の回転を停止する。更に流体圧送給手段
３０による空気圧の送給を遮断し、中空シリンダ３５に
よりドローバー３１を引込ませて、コレッ］・６を解放
しチャック金具７を拡径する。そして、被加工物４０を
チャック２から取出して１サイクルの全工程を終了する
。

なお、この発明は上述の説明および図例に限定されるこ
となく、この発明の技術的思想から逸脱しない範囲にお
いて、その実施態様を変更することができる。例えば、
傘裏受け部材の傘裏当接部−１７− 形状は、被加工物の頭郎傘裏形状に対応させて自在に設
定できることはもちろんである。

〈発明の効果〉 以上説明したようにこの発明の傘表切削用保持装置は、
工作機械の主軸に固定されて回転するチャック前端部に
設けられて傘形状被加工物を保持する傘表切削用保持装
置であって、チャック軸線を共有するとともに中央部に
貫通孔を有していてチャックボデー前端部に設けられた
取付板と、中央部に前面側へ向かって拡径されて貫通し
た円錐孔を有し、取付板の前面側に径方向へ移動可能に
設けられた調芯部材と、調芯部材の前面側に設りられる
とともに円錐孔に係合する円錐状部を有していて、かつ
円錐状部の中央部を貫通する貫通孔を有するとともに該
貫通孔の前面側開口部に被加工物の傘形状頭部の傘裏に
当接可能な傘裏当接部を備えた傘裏受け部材と、取付板
に固着されるとともに弾性材からなる０リングを介して
傘裏受け部材を気密性を保持して支持可能に設ζナられ
たフランジ部材と、主軸の内部を貫通するとともに前一
　１　８ 端郎がチャックのボデー内に開口した中空のドローバー
，および該ドローバー内へ流体圧を供給可能な回転継手
を備え、調芯部材および傘裏受け部材の後面側を流体圧
により押圧可能に設けられた流体圧送給手段と、を具備
した構成なので、調芯部材および傘裏受け部材が流体圧
によって被加工物の傘形状頭部に密着し、頭部の剛性を
高めて切削加工をすることができる。

従って、切削抵抗による歪み発生を抑制して、加工面の
びびり発生を防止することができ、その結果、高い主軸
回転数で切削を行うことができ、また比較的大きなノー
ズＲの刃具を用いて、効率的に切削加工することができ
る。

また、傘裏受け部材および調芯部材が、それぞれ被加工
物の傘裏形状の微少な歪み，頭部の面振れに従って径方
向へ移動することにより、傘裏の位置決めを適確に行う
ことができる。

そのため、被加工物の傘表の切削加工が、傘裏を加工基
準として切削代を決定でき、傘厚寸法のばらつき要因を
少なくして、高い傘厚精度を保持して切削加工をするこ
とができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の傘表切削用保持装置の全体
構成断面図、 第２図は同じく要部拡大断面図、 第３図は同じく被加工物の挿着状態を示す説明図、 第４図は同じく被加工物が挿着された全体説明図、 第５図は同じく切削加工状態を示す説明図、第６図は被
加工物の一例を示す側面図、第７図は従来例の被加工物
の把持状態を示す説明図である。 ２・・・チャック、 １１・・・取付板、 １５・・・調芯部材、 １６・・・円錐孔、 １８・・・傘裏受け部材、 １９・・・円錐状部、 ２１・・・傘裏当接部、 ５・・・フランジ部材、 ９・・・Ｏリング、 Ｏ・・・流休圧送給手段、 ０・・・被加工物。 特 許 出　　願 人 愛三工業株式会社 ２ １ Ｓ↑

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工作機械の主軸に固定されて回転するチャック前端部に
   設けられて傘形状被加工物を保持する傘表切削用保持装
   置であつて、 前記チャックと軸線を共有するとともに中央部に貫通孔
   を有していて前記チャックのボデー前端部に設けられた
   取付板と、 中央部に前面側へ向つて拡径されて貫通した円錐孔を有
   し、前記取付板の前面側に径方向へ移動可能に設けられ
   た調芯部材と、 前記調芯部材の前面側に設けられるとともに前記円錐孔
   に係合する円錐状部を有していて、かつ該円錐状部の中
   央部を貫通する貫通孔を有するとともに該貫通孔の前面
   側開口部に被加工物の傘形状頭部の傘裏に当接可能な傘
   裏当接部を備えた傘裏受け部材と、 前記取付板に固着されるとともに弾性材からなるＯリン
   グを介して前記傘裏受け部材を気密性を保持して支持可
   能に設けられたフランジ部材と、前記主軸の内部を貫通
   するとともに前端部が前記チャックのボデー内に開口し
   た中空のドローバー、および該ドローバー内へ流体圧を
   供給可能な回転継手を備え、前記調芯部材および傘裏受
   け部材の後面側を流体圧により押圧可能に設けられた流
   体圧送給手段と、 を具備してなることを特徴とする傘表切削用保持装置。