JPH0732202A - チャック装置および旋削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの両端を一般の旋削様式で同時加工で
きるようにする。 【構成】 本体３５内に、両端にコレット部３７を有す
る中空のチャック部材３８と相対移動により前記コレッ
ト部３７を拡縮径させる２つのリーフコレット３９とを
配設し、この２つのリーフコレット３９を圧縮ばね４１
により常時チャッキング方向へ付勢すると共に、２つの
リンク４３，４４から成るリンク機構４２により相対移
動可能に連結し、本体３５に固設したブッシュ５２を通
じてプッシャロッド２８を本体３５内に挿入し、２つの
リンク４３，４４を押し拡げて２つのリーフコレット３
９をアンチャッキング方向へ移動させるように構成した
チャック装置１を回転させて、刃具１３によりワークＷ
の両端を同時加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、棒状ワークの両端の同
時加工に向けて好適なチャック装置およびこのチャック
装置を用いた旋削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、棒状ワークの両端を同時加工する
旋削装置としては、中央にワークをクランプするクラン
プ手段を配置すると共に、該クランプ手段の左・右両側
にいわゆるセンタリングマシンを配置し、このセンタリ
ングマシンの主軸（スピンドル）に１つまたは複数の刃
具を持たせて、該主軸の回転および直線移動によりワー
クの端部を旋削するようにしたものがあった。

【発明が解決しようとする課題】

【０００３】しかしながら、上記従来の旋削装置によれ
ば、刃具を回転および直線移動させて旋削する、いわゆ
る正面削りとなるため、ワーク端から内側に入った部分
に小径部あるいは溝を加工することはできず、その適用
範囲は限られたものとなっていた。また、刃具が主軸の
回転中心に対して位置固定となるため、刃具摩耗に対し
て機外補正を行うことができないばかりか、加工形状も
一定となり、刃具摩耗あるいは形状変更に応じて刃具を
頻繁に交換しなければならず、思うように生産性を上げ
得ないという問題もあった。

【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決すること
を課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、ワークの両端を一般の旋削様式で同時加工できるよ
うにし、もって適用範囲の拡大と生産性の向上とに大き
く寄与するチャック装置およびこのチャック装置を用い
た旋削装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかゝるチャック装置は、筒状の本体内に、
両端部に外径把持用コレット部を有する中空のチャック
部材と相対移動により前記コレット部のそれぞれを拡縮
径させる２つのリーフコレットとを配設し、前記２つの
リーフコレットは前記本体に軸方向へ摺動自在に嵌挿
し、該２つのリーフコレットを付勢手段により常時は前
記コレット部を縮径させるチャッキング方向へ付勢する
と共に、該２つのリーフコレットをリンク機構により相
対移動可能に連結し、かつ前記本体に前記リンク機構を
操作するための操作孔を設ける構成としたことを特徴と
する。

【０００６】また、本発明にかゝる旋削装置は、請求項
１に記載のチャック装置を回動可能に支持する基台と、
前記チャック装置を回転させる駆動手段と、前記チャッ
ク装置の操作孔を通じて前記リンク機構を操作し前記２
つのリーフコレットをアンチャッキング方向へ相対移動
させる操作手段と、ワークを加工する刃具を支持し前記
チャック装置の左・右両側において該刃具を加工位置に
移動させる２つの刃物台とを備える構成としたことを特
徴とする。

【０００７】

【作用】本チャック装置においては、リンク機構を操作
して２つのリーフコレットをアンチャッキング方向へ移
動させれば、チャック部材の２つのコレット部が拡径さ
れてチャック部材へのワークの挿入が可能になり、一
方、前記状態からリンク機構の操作を解除すれば、付勢
手段の付勢力により２つのリーフコレットがチャッキン
グ方向へ移動し、前記２つのコレット部が縮径されて棒
状ワークが２箇所で確実にチャッキングされる。

【０００８】また、本旋削装置においては、上記のよう
に構成したチャック装置を主軸として用いて駆動手段に
より回転させるようにしたので、その両側に設けた刃物
台を操作して一般の旋削様式で高能率にワークの両端を
同時加工できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基いて説
明する。

【００１０】図１乃至図３は、本発明にかゝる旋削装置
を示したものである。これらの図において、１は、後に
詳述するチャック装置であり、基台２から延ばした左右
一対のブラケット３に後述する軸受４（図４）を介して
回動自在に支持されている。基台２は、ベース５とこの
ベース５の奥側に立設された立壁６とから成り、全体と
してＬ字形を呈するように構成されている。前記立壁６
は、基台２の長手方向（図１の左右方向）のほゞ中心か
ら左側が厚壁部６ａとされると共に、それより右側が薄
壁部６ｂとされており、前記一対のブラケット３はこの
立壁６の厚壁部６ａの前面に固定されている。

【００１１】上記チャック装置１は、棒状のワークＷを
挿通させて２箇所でチャッキングできるもので、その外
周にはスプロケット７が一体的に設けられている。一
方、ベース５上の、前記厚壁部６ａに対応する部分には
箱形の支持台８が載置されており、この支持台８上の一
側部にはサーボモータ９が載置固定されている。前記サ
ーボモータ９の出力軸にはスプロケット10が取付けられ
ており、このスプロケット10と前記チャック装置１のス
プロケット７との間にはチェーン11が掛け回されてい
る。すなわち、チャック装置１はサーボモータ９の作動
により回転するようになっている。

【００１２】また、基台２の立壁６の上部側前面には、
前記チャック装置１の左・右両側に対応して２つの刃物
台12Ａ，12Ｂが取付けられている。各刃物台12Ａ，12Ｂ
は、刃具13を支持する旋回台14と、この旋回台14を左右
方向（横方向）および上下方向（縦方向）へ移動可能に
支持するスライド機構（図示略）と、前記旋回台14を旋
回させるサーボモータ（図示略）と、前記スライド機構
を駆動する横送りおよび縦送り用サーボモータ15および
16とを備えている。前記サーボモータ類は数値制御装置
（ＮＣ）により作動制御されるようになっており、ＮＣ
からの指令に応じて刃具13が所定の加工位置に移動し、
チャック装置１にチャッキングされたワークＷの両端部
を同時加工するようになる。

【００１３】17Ａ，17Ｂは、チャック装置１の左・右両
側に配置された心押し装置である。各心押し装置17Ａ，
17Ｂは、センタ18とこのセンタ18を支持し前記チャック
装置１にチャッキングされたワークＷの軸線上を移動さ
せる心押し用シリンダ19とを備えている。前記シリンダ
のうち、左側の心押し装置17Ａのシリンダ19は、ブラケ
ット20を介して前記立壁６の厚壁部６ａに直結されてお
り（図２）、一方、右側の心押し装置17Ｂのシリンダ19
は、縦壁６の薄壁部６ｂに水平に固定した進退用シリン
ダ21の出力軸端に固定されている（図３）。すなわち、
左側の心押し装置17Ａが位置固定的に設けられているの
に対し、右側の心押し装置17ＢはワークＷの軸線に交差
する方向へ可動的に設けられている。これにより、進退
用シリンダ21を縮み側に作動させると、右側の心押し装
置17ＢはワークＷの軸線上から退避し、したがってチャ
ック装置１に対して右側から自由にワークＷを出し入れ
できるようになる。

【００１４】22は、基台２上の支持台８に設けられたス
トッパ装置である。このストッパ装置22は、チャック装
置１に対してワークＷを位置決めするためのもので、支
持台８の内部において該支持台の上板８ａに固定された
昇降用シリンダ23と、該支持台の上部において前記シリ
ンダ23の出力軸端に固定された昇降板24と、上端にスト
ッパ板25を有し前記昇降板24に左右方向へ摺動自在に搭
載されたスライダ26とから成っている。昇降用シリンダ
23の作動により昇降板24を上昇させると、ストッパ板25
がチャック装置１にチャッキングされたワークＷの軸線
を横切る位置まで上昇する。したがって、スライダ26の
位置を適宜調整してストッパ板25を上昇させれば、ワー
クＷがこのストッパ板25に当接してチャック装置１に対
して位置決めされるようになる。

【００１５】なお、27は、後述するチャック装置１内の
チャック機構をアンチャック動作させるための操作ユニ
ット（操作手段）で、プッシュロッド28を出力軸端に備
えたシリンダ29と、基台５の立壁６の上端から延ばされ
前記プッシュロッド28がチャック装置１の軸線に直交す
る鉛直線上で下向きに指向するように前記シリンダ29を
支持するブラケット30とから成っている。また、31は、
チャック装置１の外周に設けられたドグ32と係合するこ
とにより該チャック装置の回転方向位置を検出するセン
サである。

【００１６】こゝで、上記チャック装置１は、図４〜７
に示すような構造を有している。これらの図において、
35は筒状の本体であり、本体35の両端開口はワークＷの
挿通孔36ａを中心部に有する端板36により閉じられてい
る。本体35内には両端部にコレット部37，37を有する中
空のチャック部材38と前記コレット部37のそれぞれを拡
縮径させる２つのリーフコレット39，39とが配設されて
いる。各リーフコレット39は、その先端の内径テーパ面
39ａが前記コレット部37の外径テーパ面37ａに摺接する
ように相互に反対向きに配置されると共に、本体35に対
して軸受40を介して軸方向に摺動自在に嵌挿されてい
る。また、本体35の端板36と各リーフコレット39との間
には圧縮ばね41が介装されている。この圧縮ばね41の存
在により各リーフコレット39は、相互に接近する方向へ
付勢され、常時はチャック部材38のコレット部37を縮径
させるように作用する。なお、チャック部材38はリーフ
コレット39に保持されることによりその中空孔38ａが前
記端板36の挿通孔36ａに対して整合するようになってい
る。

【００１７】しかして、上記２つのリーフコレット39，
39は、両者の間に配置した一対のリンク機構42，42によ
り相対移動可能に連結されている。一対のリンク機構42
は、リーフコレット39の円周方向に１８０度位置をずら
した対称部位に配置され、それぞれはリーフコレット39
の半径外方向へ山形をなすように組合された２つのリン
ク43，44から成っている。より詳しくは、図６に示すよ
うに各リンク43，44は、一対の板状体43ａ，44ａから成
っており、それぞれの先端部が共通の軸45を用いて回動
自在に連結されている。前記軸45には、その中央部に環
状の受け部材46が回転不能に嵌着されており、前記一対
の板状体43ａ，44ａは前記受け部材46を挟んで相互に間
隔を変えて配置されている。一方、一対の板状体43ａ，
44ａの基端部は、各リーフコレット39の後端に突設した
ボス部47の両側まで延ばされ、該ボス部47を挿通させた
軸48を用いて各リーフコレット39に回動自在に連結され
ている。

【００１８】また、図５および図６に良く示されるよう
に本体35には、その内周面に上記各リンク機構42を構成
する２つのリンク43，44の連結点、すなわちリンク機構
42の山形の頂点部分を受入れるための凹部49，49が形成
されると共に、その周壁に前記凹部49から外周面に貫通
する貫通孔50，50（操作孔）が形成されている。さら
に、本体35の外周には、前記貫通孔50に連通する段付き
孔51ａを有する環状のリング51が嵌着され、その孔51ａ
内には前記操作ユニット27のプッシュロッド28を摺動案
内するためのブッシュ52が嵌挿されている。一方、上記
２つのリンク43，44を連結する軸45に嵌着した受け部材
46の外周には円錐状の凹部46ａが形成されており、この
凹部46ａが前記本体35の貫通孔50に向けられている。

【００１９】前記プッシュロッド28の先端は先細のテー
パ部28ａとされており、いま本体35の貫通孔50が操作ユ
ニット27のプッシュロッド28に指向するようにチャック
装置１を回転方向で位置固定し、シリンダ29の作動でプ
ッシュロッド28を下降させれば、該プッシュロッド28は
ブッシュ52内を挿通して、その先端のテーパ部28ａが前
記受け部材46の凹部45ａに係合するようになる。したが
ってこの後、さらにプッシュロッド28を下降させれば、
この受け部材46を支持している軸45が下降し、これによ
り、図７に示すようにリンク機構42を構成する２つのリ
ンク43，44が押し拡げられ、２つのリーフコレット39，
39が離反する方向すなわちアンチャッキング方向へ移動
し、この結果、チャック部材38のコレット部37が拡径す
るようになる。なお、本チャック装置１を基台２のブラ
ケット３に回動自在に支持させるための前記軸受４は、
本体35の両端部に嵌着されており、また本チャック装置
１を回転させるための前記スプロケット７は、軸受４の
一方に隣接して本体35に嵌着されている。

【００２０】以下、上記のように構成した旋削装置およ
びチャック装置１の作用を説明する。

【００２１】旋削に際しては、予めセンサ31（図１）の
信号により、本体35の貫通孔50が操作ユニット27のプッ
シュロッド28に指向するようにチャック装置１を回転方
向で位置固定し、操作ユニット27のシリンダ29の作動に
よりプッシュロッド28を下降させる。すると、プッシュ
ロッド28はブッシュ52を挿通して受け部材46に当接し、
リンク機構42の２つのリンク43，44を押し拡げる。これ
により２つのリーフコレット39，39はアンチャッキング
方向へ移動し、チャック部材38のコレット部37が拡径す
る。次に、進退用シリンダ21の作動により右側（図１）
の心押し装置17Ｂをチャック装置１の軸線上（原位置）
から退避させると共に、昇降用シリンダ23の作動により
ストッパ装置22の昇降板24を上昇させ、ストッパ板25を
チャック装置１の軸線上に位置させる。そしてこの準備
状態のもと、図１において右側からワークＷをチャック
装置１内のチャック部材38に挿入し、チャック装置１を
挿通させてその先端がストッパ板25に当接するまで押し
込む。

【００２２】次に、操作ユニット27のシリンダ29の再作
動によりプッシュロッド28を上昇させる。すると、圧縮
ばね41の付勢力により２つのリーフコレット39，39が相
互に接近する方向（チャッキング方向）へ移動し、これ
によりチャック部材38の２つのコレット部37，37が縮径
されてワークＷは２箇所でチャッキングされる。その
後、ストッパ装置22の昇降用シリンダ23の再作動により
ストッパ板25を下降させると共に、進退用シリンダ21の
作動により右側の心押し装置17Ｂを原位置まで前進さ
せ、続いて、左・右の心押し装置17Ａ，17Ｂのシリンダ
19の作動により両センタ18を前進させて、ワークＷの両
端から支持する。

【００２３】次に、サーボモータ９の作動によりチャッ
ク装置１を回転させる。すると、左・右のリーフコレッ
ト39，39を連結する２つのリンク43，44の連結点（山形
の頂点）が自由端となっているので、該連結点に大きな
遠心力が作用し、左・右のリーフコレット39，39は圧縮
ばね41の付勢力に倍加した力で相互に引き寄せられ、チ
ャック部材38のコレット部37，37の締付力は増大する。
この状態のもと、ＮＣからの指令で左・右刃物台12Ａ，
12Ｂが同時に作動し、２つの刃具13，13がワークＷの両
端部に接近して同時に加工を実行する。そして加工完了
後は、センサ31からの信号によりチャック装置１が定位
置で停止され、操作ユニット27のプッシュロッド28が下
降し、上記したと同様にリンク機構42を介して２つのリ
ーフコレット39，39をアンチャッキング方向へ摺動させ
る。さらに、進退用シリンダ21の作動により右側の心押
し装置17Ｂが原位置から後退し、チャック装置１からワ
ークＷが抜き取られ、これにて両端加工は完了する。

【００２４】上記チャック装置１においては、特に左・
右のリーフコレット39，39を連結するリンク機構42を山
形をなす２つのリンク43，44から構成したので、これに
大きな遠心力が作用し、したがって左・右のリーフコレ
ット39，39をチャッキング方向へ付勢する圧縮ばね41と
して小型のものを用いることができ、チャック装置１の
小型化を達成できる。なお、このリンク機構42の数は任
意であり、３つ以上設けても良い。ただし、チャック装
置１の回転がアンバランスになるのを防ぐため、リーフ
コレット39の円周方向を等配する位置に設ける必要があ
る。また、上記旋削装置においては、チャック装置１の
両側に心押し装置17Ａ，17Ｂを配置し、両センタ18でワ
ークＷを支持するようにしたので、ワークＷとして長尺
のものものを用いても加工中における振れが抑制され、
所望の加工精度を保証できる。なお、この心押し装置は
短尺のワークＷを対称とする場合には不要である。

【００２５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝるチャック装置によれば、棒状ワークを２箇所で確
実にチャッキングできるので、主軸としての利用が可能
になり、その利用価値は高いものがある。また、本発明
にかゝる旋削装置によれば、該チャック装置を主軸とし
て用いて、その両側に設けた刃物台を操作して一般の旋
削様式でワークの両端を高能率に同時加工できるので、
適用範囲の拡大はもとより生産性の著しい向上を達成で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝる旋削装置の構造を示す正面図で
ある。

【図２】図１のＡ矢視線に沿う側面図である。

【図３】図１のＢ矢視線に沿う側面図である。

【図４】本発明にかゝるチャック装置の構造を示す断面
図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ矢視線に沿う断面図である。

【図６】図５のＤ部拡大断面図である。

【図７】本チャック装置の使用態様を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ チャック装置 ２ 基台 ４ 軸受 ９ チャック装置駆動用サーボモータ 12A 刃具台 12B 刃具台 13 刃具 17A 心押し装置 17B 心押し装置 27 操作ユニット 28 プッシュロッド 35 本体 37A コレット部 37B コレット部 38 チャック部材 39 リーフコレット 42 リンク機構 43 リンク 44 リンク Ｗ ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の本体内に、両端部に外径把持用コ
   レット部を有する中空のチャック部材と相対移動により
   前記コレット部のそれぞれを拡縮径させる２つのリーフ
   コレットとを配設し、前記２つのリーフコレットは前記
   本体に軸方向へ摺動自在に嵌挿し、該２つのリーフコレ
   ットを付勢手段により常時は前記コレット部を縮径させ
   るチャッキング方向へ付勢すると共に、該２つのリーフ
   コレットをリンク機構により相対移動可能に連結し、か
   つ前記本体に前記リンク機構を操作するための操作孔を
   設けたことを特徴とするチャック装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のチャック装置を回動自
   在に支持する基台と、前記チャック装置を回転させる駆
   動手段と、前記チャック装置の操作孔を通じて前記リン
   ク機構を操作し前記２つのリーフコレットをアンチャッ
   キング方向へ相対移動させる操作手段と、ワークを加工
   する刃具を支持し前記チャック装置の左・右両側におい
   て該刃具を加工位置に移動させる２つの刃物台とを備え
   たことを特徴とする旋削装置。