JPH0742565Y2 - 斜め穴加工装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、軸，筒，パイプ部分を有するワークに、同ワ
ークの中心軸と斜めに交わるような穴をあける装置に関
するものである。

（従来の技術） 軸，筒，パイプ部分を有するワークに、同ワークの中心
軸と斜めに交わるような穴をあける場合、従来はマシニ
ングセンターのテーブルに角度調整付割出し盤を取付
け、同割出し盤にスクロールチャックを取付け、同スク
ロールチャックでワークを把持しておき、マシニングス
ピンドルに取付けた治具グラインダにセットした回転す
る刃具で同ワークの穴あけ加工をするという方法をとっ
ていた。

しかし従来の方法においては、芯出し作業をワークを把
持しているスクロールチャックの締付け位置を変更する
ことにより行っていたので極めて手間のかかる作業であ
った。この芯出し作業は刃具を取替えたときや別の位置
に穴をあけるとき等にはその都度行わなければならない
ので、１つの穴を数種類の刃具で順番に仕上げ加工して
いく場合，及び１つのワークに複数の斜め穴をあける場
合等は、この芯出し作業に要する手間と時間は膨大なも
のとなっていた。また複数の斜め穴のそれぞれの位置決
めも、１つの穴の加工が終わる毎に割出し盤を操作して
手作業で行わなければならないので大変であった。

穴の直径を変えて加工する際は、刃具を偏心させて行っ
ていたが、偏心量については刃具先端にインジケーター
を接触させ手作業で調整していた。このため数μｍレベ
ルの調整になると刃具の剛性不足によるたわみ等により
信頼性に欠ける調整しかできない状況であった。又、特
開昭51−118180号公報には、主軸に取付けたワークの姿
勢を主軸と直交する軸まわりに回転してその姿勢角度が
調整できるチャック装置が開示されているが、ワークの
中心軸まわりの回転ができずワークに中心軸まわりに放
射状に穿孔すること及び中心軸の軸方向に移動できない
のでワークの中心軸方向に位置を変えた孔を穿孔がする
ことができにくい。更にワークをその中心軸と直交する
方向にスライドできないので偏心した孔の穿孔ができな
いという問題点がある。又特開昭59−129606号公報に
は、刃具の中心方向に対し、傾斜した姿勢で取付けたワ
ークをワーク中心軸まわりに回転させられ放射状斜め孔
を加工できる放射状斜め孔加工装置が開示されている。
又ワークを刃具の中心方向に対して直角方向に移動自在
にした孔あけ装置が実開昭50−7590号に開示されてい
る。しかしながらいずれの公報記載の装置もワークを回
転する主軸間に傾いた状態でワークの中心軸方向に対し
て直角方向及び中心軸方向にスライドできるものでない
ため、ワークの中心軸方向に位置をかえて傾斜穴の穿孔
ができず且つ中心軸と中心から外れる方向への傾斜した
偏心穴の穿孔ができるものでなかった。又、ワークに斜
め孔ぐりの加工を行う穴加工装置として特公昭48−3755
8号公報に、球面体を主軸と直交する軸まわりに回転し
て、放射状に穿孔する球面加工用治具が開示されている
が、これでは筒状体・棒状体をそのワーク中心線に対し
て斜めに穿孔することができなかった。

（考案が解決しようとする課題） 本考案が解決しようとする課題は、従来の斜め穴加工装
置を改良し、一度ワークをセットして加工条件設定をす
れば、複数の斜め穴の加工を正確に自動的に行え、更に
ワークの中心軸方向に位置を変えた傾斜穴、中心まわり
の放射状穴及び中心軸からはずれた偏心した傾斜穴の穿
孔が容易に行え、加工完了まで手作業による調整等が不
要な斜め穴加工装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） かかる課題を解決した本考案の要旨は、 １）軸，筒，パイプ部分を有するワークをチャッキング
する把持具を、同把持具でチャッキングした同ワークの
中心軸が旋盤の主軸の回転中心線の延長と斜めに交わる
ようにして同旋盤の主軸に取付け、同旋盤のNC制御され
た刃物台に刃具ホルダーと同ホルダーで把持した回転す
る刃具を設け、ワークをチャッキングする把持具に、同
ワークをNC制御により同ワークの中心軸のまわりに所定
角度ずつ回転させる機構を設け、更にワークをチャッキ
ングする把持具に同ワークの中心軸と平行な方向及び同
中心軸と直角な方向にそれぞれスライドできる機構を設
けたことを特徴とする斜め穴加工装置 ２）ワークと対向する位置に配置する刃物台には複数個
の刃具ホルダーを設け、ワークが必要とする刃具をNC制
御により任意に選択できる前記１記載の斜め穴加工装置
にある。

（作用） 旋盤の主軸に取付けた把持具を用いて軸，筒，パイプ部
分を有するワークをチャッキングすると同ワークは同旋
盤の主軸の中心線の延長と斜めに交わるような状態とな
る。この状態で同旋盤の主軸をゆっくり回転させると同
ワークは同主軸の回転中心線の延長と斜めに交わった部
分を中心として回転することになる。従って、同ワーク
のこの回転中心部分に同旋盤の刃物台に設けられた刃具
ホルダーで把持したドリル，砥石等の刃具を当てれば刃
具の形状や寸法に応じた斜め穴をあけることができる。

ワークにあけられる斜め穴の中心線は、旋盤の主軸の回
転中心線の延長と一致するので、ワークにあけようとす
る斜め穴の中心線を予め旋盤の主軸の回転中心線の延長
に一致するように把持具でチャッキングしておけば正確
な位置に斜め穴をあけることができる。

穴をあけるための刃具は、刃物台に設けた刃具ホルダー
にセットするようになっているので、斜め穴の形状や寸
法，仕上げの程度，及びワークの材質等に応じて任意の
ものをセットすることができる。刃具ホルダーはNC制御
により位置決めされるようになっているので、芯出し作
業も手作業で行う必要はなくなり、数μｍ程度の偏心量
の調整も容易である。穴あけ加工そのものも自動で行え
るので最初のセットを行えば穴あけ加工完了まで手作業
は不要である。

本考案では旋盤の刃物台に設けた刃具ホルダーにセット
した刃具を回転させるようにしている。本考案の装置で
は旋盤の主軸を速く回転させることができないので、刃
具の方を主軸の回転方向と共に高速回転させることによ
り穴あけ加工を迅速に行うことかできるようにしたもの
である。又、刃具を回転させることにより、特に刃具を
偏心させて穴あけ加工を行う場合、効率よく行うことが
できる。刃具を偏心させることにより、刃具の直径より
大きな穴の加工を行うこともできる。

本考案では、回転軸を有するワークの同回転軸をチャッ
キングする把持具に同ワークを回転させる機構を設け、
同ワークをNC制御により同回転軸を中心として所定角度
ずつ回転させるようにしたものもある。この機構によ
り、１つのワークに複数の斜め穴をあける場合、予め穴
と穴との角度や穴の個数等の加工条件をセットしておけ
ばそれに応じてワークを所定角度ずつ回転させていくの
で、すべての穴あけ加工を順番に自動的に行うことがで
きる。従って、１つの穴ごとの面倒な芯出し作業等を行
う必要はなくなり、最初に穴あけ加工の条件をセットす
れば全部の穴あけ加工完了まで手作業は不要となる。

本考案では、ワークをチャッキングする把持具に同ワー
クの中心軸と平行な方向，及び同中心軸と直角な方向に
それぞれスライドできる機構を設け、しかもワークを中
心軸まわりに回転させることができるので、ワークの中
心軸方向に穿孔する穴位置を変えることができ、又ワー
クの中心軸と直角方向に移動させて刃具の中心線がワー
クの中心軸と交差しない方向に偏心させた方向の傾斜穴
を穿孔させることができ、ワークに中心軸まわりに放射
状に傾斜した穴を穿孔できる。又この機構により、チャ
ッキングしたワークの位置決めをする際に正確な位置決
め作業を行うことができる。

本考案では、旋盤のNC制御された刃物台に複数の刃具ホ
ルダーを設け、ワークが必要とする刃具をNC制御により
任意に選択できるようにしたものもある。これにより、
ワークの加工の工程に応じた刃具を選択しながらの加工
も自動的に行うことが可能である。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は実施例の一部切欠平面図、第２図は同一部切欠
平面図、第３図は同把持具部分の一部切欠正面図、第４
図は第３図のＡ−Ａにおける一部切欠断面図、第５図は
第４図のＢ−Ｂにおける一部切欠断面図、第６図は同一
部切欠平面図、第７図は第６図のＣ−Ｃから見た説明図
である。

本実施例では、軸（１）を有するワーク（２）をチャッ
キングする把持具（３）を、把持具（３）でチャッキン
グしたワーク（２）の軸（１）が旋盤（４）の主軸
（５）の回転中心線（６）の延長と斜めに交わるように
して旋盤（４）の主軸（５）に取付け、更に旋盤（４）
のNC制御された刃物台（７）には刃具ホルダー（８）と
刃具ホルダー（８）で把持した刃具（９）を設けてい
る。刃具ホルダー（８）で把持した刃具（９）は回転で
きるようになっている。また把持具（３）には、チャッ
キングしたワーク（２）をNC制御によりワーク（２）の
軸（１）を中心として所定角度ずつ回転させる機構を設
けている。ワーク（２）を軸（１）を中心として回転さ
せるために、本実施例では第１図に示すように旋盤
（４）の主軸台（10）内部の主軸（５）の回転軸内部に
エアーフィードチューブ（11）を設け、主軸台（10）の
左側のジャーナル部（12）から送入された３系統のエア
ー（13），（14），（15）を把持具（３）まで送り込ん
でいる。第２図は３系統のエアー（13），（14），（1
5）を送るためのエアーフィードチューブ（11）の一部
切欠平面図を示している。

把持具（３）は第3,4,5図に示すような構造をしてお
り、エアーシリンダー（16）に送り込まれたエアー（1
3），（14）によりラック（17）を作動させ、ラック（1
7）とピニオン（18）とのかみ合いによってチャッキン
グしたワーク（２）を軸（１）を中心として所定角度ず
つ回転させるようになっている。但しラック（17）とピ
ニオン（18）とは常時かみ合っているわけではなく、送
り込まれたエアー（15）によりカップリング部（19）が
開いたときのみかみ合って、ワーク（２）を回転させる
ようになっている。そして、ワーク（２）を所定角度だ
け回転させるとカップリング部（19）が閉じてロックさ
れると共にラック（17）とピニオン（18）とのかみ合い
ははずれるようになっている。尚、把持具（３）のワー
ク（２）の軸（１）と直角な方向の移動（20）は手動つ
まみ（21）で行ない、軸（１）と平行な方向の移動（2
2）は手動つまみ（23）で行うようになっている。従っ
て、把持具（３）でチャッキングしたワーク（２）の位
置決めの際便利である。

旋盤（４）の主軸（５）に斜めに取付けた把持具（３）
でワーク（２）をチャッキングした状態とし、旋盤
（４）の主軸（５）をゆっくり回転させると、ワーク
（２）は主軸（５）の回転中心線（６）の延長と斜めに
交わった部分を中心として回転することになる。従って
ワーク（２）のこの回転中心部分に、旋盤（４）の刃物
台（７）に設けた刃具ホルダー（８）で把持した刃具
（９）を当てれば、刃具の形状や寸法に応じた斜め穴
（24）をあけることができる。

ワーク（２）にあけられる斜め穴（24）の中心線は旋盤
（４）の主軸（５）の回転中心線（６）の延長と一致す
るので、ワークにあけようとする斜め穴（24）の中心線
を予め旋盤（４）の主軸（５）の中心線（６）の延長と
一致するように把持具（３）でチャッキングしておけば
正確な位置に斜め穴（24）をあけることができる。

穴をあけるための刃具（９）は、刃物台（７）に設けた
刃具ホルダー（８）にセットするようになっているの
で、斜め穴の形状や寸法，仕上げの程度，及びワークの
材質等に応じて任意のものをセットすることができる。
従って砥石タイプの刃具をセットすれば、セラミックス
や焼入鋼等の硬い材料にも斜め穴をあけることができ
る。

刃物台（７）には刃具ホルダー（８）の他にも刃具ホル
ダー（26），（27）を設けており、それぞれ異なる刃具
（28），（29）を把持している。これらの刃具は穴加工
の工程に応じてNC制御によって選択して使うようになっ
ているため、自動的に穴加工を行うことができる。例え
ばセンタ穴加工用刃具，荒加工穴用刃具，仕上穴用刃具
等の刃具を取付けておけば、NC制御により順番にこれら
の刃具を使用していき穴を仕上げることもできる。

刃具ホルダー（８）はNC制御により位置決めされるよう
になっているので、芯出し作業も手作業で行う必要はな
くなり、数μｍ程度の偏心量の調整も容易である。穴あ
け加工そのものも自動で行えるので最初のセットを行え
ば穴あけ加工完了まで手作業は不要である。

本実施例では、旋盤（４）の刃物台（７）に設けた刃具
ホルダー（８）にセットした刃具（９）を回転させるよ
うにしている。本実施例では旋盤（４）の主軸（５）に
把持具（３）等を取付けているため、主軸（５）を速く
回転させることができないが、刃具（９）の方を主軸
（５）の回転と共に高速回転させることにより穴あけ加
工を迅速に行うことができる。刃具（９）を回転させる
ことにより、特に第6,7図に示すように刃具（９）を偏
心させて穴あけ加工を行う場合、効率よく行うことがで
きる。また切込と送りを小さくし、刃具（９）への負荷
を小さくすれば直径0.02mm程度の微細穴の加工も可能で
ある。刃具（９）を偏心させることにより、刃具（９）
の直径より大きな斜め穴（25）の加工を行うこともでき
る。

本実施例では軸（１）を有するワーク（２）の軸（１）
をチャッキングする把持具（３）にワーク（２）を回転
させる機構を設け、ワーク（２）をNC制御により軸
（１）を中心として所定角度ずつ回転させるようにして
いる。この機構により、１つのワーク（２）の軸の周囲
部分に複数の斜め穴をあける場合、予め穴と穴との角度
や穴の個数等の加工条件をセットしておけば、それに応
じてワーク（２）を所定角度ずつ回転させていくので、
すべての穴あけ加工を順番に自動的に行うことができ
る。従って、１つの穴ごとの面倒な芯出し作業等を行う
必要はなくなり、最初に穴加工の条件をセットすれば全
部の穴あけ加工完了まで手作業は不要となる。

（考案の効果） 本考案により、一度ワークをセットして加工条件設定を
すれば、複数の斜め穴の加工を正確に自動的に行うこと
ができ、加工完了まで手作業による調整等が不要な斜め
穴加工装置を提供することができる。又、主軸に対し傾
いた角度でのワーク中心軸まわりのワークの回転と、ワ
ーク中心軸方向へのスライド、ワーク中心軸方向と直交
した方向へのスライドとによってワークの中心軸まわり
に放射状の傾斜穴の穿孔、中心軸方向に位置を変えた傾
斜穴の穿孔及び中心軸と交差しない偏心した方向への傾
斜穴の穿孔を可能にし、きわめて多様の穿孔作業が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の一部切欠平面図、第２図は同一部切欠
平面図、第３図は同把持具部分の一部切欠正面図、第４
図は第３図のＡ−Ａにおける一部切欠断面図、第５図は
第４図のＢ−Ｂにおける一部切欠断面図、第６図は同一
部切欠平面図、第７図は第６図のＣ−Ｃから見た説明図
である。 （１）：軸、（２）：ワーク （３）：把持具、（４）：旋盤 （５）：主軸、（６）：回転中心線 （７）：刃物台、（８）：刃具ホルダー （９）：刃具、（10）：主軸台 （11）：エアーフィードチューブ （12）：ジャーナル部、（13），（14），（15）：エア
ー （16）：エアーシリンダー （17）：ラック、（18）：ピニオン （19）：カップリング部 （20）：軸（１）と直角な方向の移動 （21），（23）：手動つまみ （22）：軸（１）と平行な方向の移動 （24），（25）：斜め穴、（26），（27）：刃具ホルダ
ー （28），（29）：刃具

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸，筒，パイプ部分を有するワークをチャ
   ッキングする把持具を、同把持具でチャッキングした同
   ワークの中心軸が旋盤の主軸の回転中心線の延長と斜め
   に交わるようにして同旋盤の主軸に取付け、同旋盤のNC
   制御された刃物台に刃具ホルダーと同ホルダーで把持し
   た回転する刃具を設け、ワークをチャッキングする把持
   具に、同ワークをNC制御により同ワークの中心軸のまわ
   りに所定角度ずつ回転させる機構を設け、更にワークを
   チャッキングする把持具に同ワークの中心軸と平行な方
   向及び同中心軸と直角な方向にそれぞれスライドできる
   機構を設けたことを特徴とする斜め穴加工装置。
2. 【請求項２】ワークと対向する位置に配置する刃物台に
   は複数個の刃具ホルダーを設け、ワークが必要とする刃
   具をNC制御により任意に選択できる請求項１記載の斜め
   穴加工装置。