JPH07308840A - 旋盤の被加工物保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円筒状などの両端が開口した被加工物を中心
ズレを生ずることなく精度良く保持できるようにして、
被加工物が長尺であっても精密加工を可能にすること、
被加工物を常に同じ状態で保持できるようにすること、
その着脱の作業性も向上できるようにすること。 【構成】 旋盤の主軸１に、両端が開口した被加工物Ｗ
の一端開口に一部が嵌入する固定ヘッド３を設ける一
方、旋盤の心押し軸２に、被加工物の他端開口に一部が
嵌入するプッシュヘッド７を軸方向に進退可能に装着
し、これら心押し軸とプッシュヘッドとの間に、プッシ
ュヘッドに推力を与えるエアーシリンダ７又はスプリン
グ等の推進手段を設ける。固定ヘッド及びプッシュヘッ
ドの外周面に、被加工物の開口縁に圧接する先細円錐形
のテーパー部１１ｂ・１４をそれぞれ形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主軸と心押し軸との間
で被加工物を保持する旋盤の被加工物保持装置、特に、
円筒状などの両端が開口した比較的長尺な被加工物に対
して好適な被加工物保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の旋盤において円筒状の被加工物を
加工する場合には、図４に示すように、主軸（図示せ
ず）側に内掴み型コレットチャック５０、心押し軸（図
示せず）側に、円錐形のテーパー面５１を有するヘッド
５２をそれぞれ設け、コレットチャック５０のコレット
５３を、円筒状の被加工物Ｗの一端開口部内で外側に開
いて被加工物Ｗの一端を内側から掴むとともに、ヘッド
５２のテーパー面５１を被加工物Ｗの他端開口に押し付
け、軸方向に一定の推力を加えて被加工物Ｗを固定し、
その外周を加工していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これによる
と、コレットチャック５０で被加工物Ｗを内側から掴ん
で完全に拘束するため、コレットチャック５０の精度が
悪いと主軸の回転中心Ｏ１と被加工物の中心Ｏ２とがズ
レ、被加工物の長さが長くなればなるほど加工精度が低
くなる問題があった。また、コレットチャックの開閉機
構の可動部には必ず摩擦があるため、常に同じ状態で被
加工物を保持できなかった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、従来のこのよう
な問題点に鑑み、円筒状などの両端が開口した被加工物
を中心ズレを生ずることなく精度良く保持できるように
して、被加工物が長尺であっても精密加工を可能にする
こと、また被加工物を常に同じ状態で保持できるように
すること、更にその着脱の作業性も向上できるようにす
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による被加工物保
持装置では、旋盤の主軸に、両端が開口した被加工物の
一端開口に一部が嵌入する固定ヘッドを設ける一方、旋
盤の心押し軸に、被加工物の他端開口に一部が嵌入する
プッシュヘッドを軸方向に進退可能に装着し、これら心
押し軸とプッシュヘッドとの間に、該プッシュヘッドに
推力を与える推進手段を設ける。また、固定ヘッド及び
プッシュヘッドの外周面に、被加工物の開口縁に圧接す
る先細円錐形のテーパー部を形成する。

【０００６】プッシュヘッドに推力を与える推進手段と
しては、スプリング又はエアーシリンダを用いる。エア
ーシリンダを使用する場合には、そのピストンにプッシ
ュヘッドを回転自在に軸受けする。

【０００７】

【作用】本発明においては、主軸側の固定ヘッドと心押
し軸側のプッシュヘッドの両方とも、被加工物の両端の
開口部内に一部を嵌入した状態で被加工物を保持する。
このとき、推進手段により推力を与えられているプッシ
ュロッドが被加工物を固定ヘッド側に向かって押し、両
ヘッドの外周面に形成された先細円錐形のテーパー部
が、主軸と被加工物との中心を、被加工物の両側から合
わせる機能をする。被加工物は、従来のようにコレット
チャックで掴むようなことなく、固定ヘッドとプッシュ
ヘッドとで挟んで保持されるが、これらヘッドともその
一部を被加工物の両端開口部に嵌入させるので、被加工
物を保持する安定性の面で問題がないのに加え、被加工
物の着脱も容易である。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【０００９】図１は第１実施例を示す。同図において、
旋盤の主軸１と心押し軸２とは同一軸線上で対向し、主
軸１には、固定ヘッド３が取付台４を介して固定され、
心押し軸２には、エアーシリンダ５が取り付けられ、こ
のエアーシリンダ５のピストン６にプッシュヘッド７が
ベアリング８により回転自在に軸受けされている。

【００１０】固定ヘッド３は、取付台４に固定するため
の鍔部９より先の部分の外径が３段階に異なり、外径の
大きい後部１０ａとそれより細い中間部１０ｂと更に細
い前部１０ｃとを有するとともに、これらの間に円錐台
形の大小２段階のテーパー部、つまり後部１０ａと中間
部１０ｂとの間に、大きいテーパー部１１ａを形成する
とともに、中間部１０ｂと前部１０ｃとの間に、小さい
テーパー部１１ｂを形成している。

【００１１】一方、プッシュヘッド７は、鍔部１２より
先の部分の外径が２段階に異なり、外径の大きい後部１
３ａと小さい前部１３ｂを有するとともに、これらの間
に、一つの円錐台形のテーパー部１４を形成している。
また、プッシュヘッド７は、軸部１２の後側に軸部１５
を有し、この軸部１５をベアリング８に軸受けされてい
る。ベアリング８は、ピストン６に設けられた軸受穴１
６内に配置されている。

【００１２】エアーシリンダ５のピストンロッド１７に
は、エアーシリンダ５の外側においてスプリング１８が
掛けられており、ピストン６は、このスプリング１８に
よって後方（主軸側とは反対側）へ付勢されている。エ
アーポート１９からエアーシリンダ５内に圧縮空気を圧
入すると、ピストン６がスプリング１８に抗して前進さ
れる。

【００１３】図１に示した構成において、例えば円筒形
の被加工物Ｗを保持するには、その一端開口部を固定ヘ
ッド３の前部１０ｃに嵌合させて、被加工物Ｗの一端を
この固定ヘッド３に支持しておいてから、ピストン６を
空気圧により前進させてプッシュヘッド７の前部１３ｂ
を被加工物Ｗの他端開口部に嵌入させる。これにより、
図２に拡大して示すように、被加工物Ｗの一端開口縁が
固定ヘッド３のテーパー部１１ｂに、また他端開口縁が
プッシュヘッド７のテーパー部１４にそれぞれ圧接し
て、被加工物Ｗの中心が両ヘッド３・７により主軸１及
び心押し軸２の軸線と一致せられてこれらヘッド３・７
間に保持される。

【００１４】この場合、プッシュヘッド７は、ピストン
６を介して空気圧による推力を与えられているので、心
押し軸２が前後運動しても、上記のような保持状態を安
定して維持できる。また、プッシュヘッド７による被加
工物Ｗへの軸方向荷重を空気圧により調整することがで
きる。このプッシュヘッド７はピストン６に回転自在に
軸受けされているため、被加工物Ｗを上記のように保持
した状態のまま主軸１側の回転に伴い従動して回転す
る。エアーシリンダ５内の空気圧を抜けば、スプリング
１８の力によりプッシュヘッド７がピストン６に伴って
自動的に後退するので、被加工物Ｗを容易に解放でき
る。固定ヘッド３は大小のテーパー部１１ａ・１１ｂを
有するため、被加工物Ｗの内径の違いに対する対応範囲
が大きい。

【００１５】次に、図３の第２実施例について説明す
る。この例では、先端部のみに円錐台形のテーパー部２
０を有するヘッド３を用い、これを取付台４の前面に固
定された座板２１の凸部２１ａにネジ２２で固定してあ
る。また、プッシュヘッド７も、先端部のみに円錐台形
のテーパー部２３を有する短いものを使用し、これをス
ラスト軸２４の先端にネジ２５で固定してある。このス
ラスト軸２４は、軸部２４ａの後端に鍔部２４ｂを設け
たもので、その鍔部２４ｂを、心押し軸２に固定された
取付台２６の案内穴２７に摺動自在に嵌合させるととも
に、軸部２４ａを取付台２６の前面に固定されたスラス
ト軸受２８に摺動自在に嵌合させてある。そして、スラ
スト軸２４は、案内穴２７内のコイルスプリング２９に
より前方（主軸１側）に付勢されている。このコイルス
プリング２９は、スラスト軸２４の後面に植設されたス
プリングガイドピン３０により伸縮を案内される。ま
た、案内穴２７の内面には、スラスト軸２４の鍔部２４
ｂに設けられた孔３１に嵌入してスラスト軸２４の回転
を規制する回転止めピン３２が植設されている。

【００１６】この第２実施例の場合、固定ヘッド３のテ
ーパー部２０とプッシュヘッド７のテーパー部２３とを
円筒形の被加工物Ｗの両端開口縁に圧接させて被加工物
Ｗを保持する。プッシュヘッド７は、スプリング２９に
よって推力を与えられているため、心押し軸２が前後運
動しても被加工物Ｗを保持できる。また、固定ヘッド３
及びプッシュヘッド７として外径の異なるものをそれぞ
れ用意して交換することにより、被加工物Ｗの大きさ
（内径）の違いに対応できる。

【００１７】なお、本発明の保持装置で保持できる被加
工物Ｗは、その全長が円筒形のものに限られるものでは
なく、少なくとも両端が開口したもの（両端部のみに穴
を有すものも含む）であればよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果がある。

【００１９】 主軸側の固定ヘッドの一部と心押し軸
側のプッシュヘッドの一部方とを、被加工物の両端の開
口部内に嵌入させ、推進手段により推力を与えられてい
るプッシュロッドで被加工物を固定ヘッド側に向かって
押し、両ヘッドのテーパー部を被加工物の開口縁に圧接
させて保持するので、その保持と同時に主軸と被加工物
との中心を自動的に合わせることができる。従って、円
筒状などの両端が開口した被加工物を中心ズレを生ずる
ことなく精度良く保持でき、被加工物が長尺であっても
精密加工が可能となる。 被加工物は、従来のようにコレットチャックで掴む
ようなことなく、固定ヘッドとプッシュヘッドとで挟ん
で保持されるが、これらヘッドともその一部を被加工物
の両端開口部に嵌入させ、しかもプッシュヘッドに推力
を与えるので、被加工物を常に安定した状態で保持でき
るのに加え、被加工物の着脱も容易に行える。

【００２０】 スプリングによりプッシュヘッドに推
力を与えることにより、心押し軸が前後運動しても、上
記のような保持状態を安定して維持できる。

【００２１】 エアーシリンダによりプッシュヘッド
に推力を与えることにより、心押し軸が前後運動して
も、上記のような保持状態を安定して維持できるととも
に、プッシュヘッドによる被加工物への軸方向荷重を空
気圧により調整することができる。

【００２２】 プッシュヘッドをエアーシリンダのピ
ストンに回転自在に軸受けすることにより、被加工物を
上記のように保持した状態のまま主軸側の回転に伴い従
動して回転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の被加工物保持装置の断面
図である。

【図２】同装置の固定ヘッドとプッシュヘッドとによる
被加工物の保持状態を示す拡大断面図である。

【図３】第２実施例の被加工物保持装置の断面図であ
る。

【図４】従来例による被加工物の保持状態を示す断面図
である。

【符号の説明】

Ｗ 被加工物 １ 主軸 ２ 心押し軸 ３ 固定ヘッド ５ エアーシリンダ ６ ピストン ７ プッシュヘッド １１ａ・１１ｂ・２０ 固定ヘッドのテーパー部 １４・２３ プッシュヘッドのテーパー部 １８・２９ スプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸と心押し軸との間で被加工物を保持す
   る旋盤の被加工物保持装置において、前記主軸に、両端
   が開口した被加工物の一端開口に一部が嵌入する固定ヘ
   ッドを設ける一方、前記心押し軸に、被加工物の他端開
   口に一部が嵌入するプッシュヘッドを軸方向に進退可能
   に装着し、これら心押し軸とプッシュヘッドとの間に、
   該プッシュヘッドに推力を与える推進手段を設け、また
   固定ヘッド及びプッシュヘッドの外周面に、被加工物の
   開口縁に圧接する先細円錐形のテーパー部を形成したこ
   とを特徴とする旋盤の被加工物保持装置。
2. 【請求項２】推進手段がスプリングである請求項１記載
   の旋盤の被加工物保持装置。
3. 【請求項３】推進手段がエアーシリンダである請求項１
   記載の旋盤の被加工物保持装置。
4. 【請求項４】プッシュヘッドをエアーシリンダのピスト
   ンに回転自在に軸受けしたことを特徴とする請求項３記
   載の旋盤の被加工物保持装置。