JP2011167773A

JP2011167773A - Chuck device and lathe equipped with the same

Info

Publication number: JP2011167773A
Application number: JP2010031146A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Takahashi; 鉄男高橋; Hideki Takahashi; 英喜高橋; Naoki Asakawa; 直樹浅川
Original assignee: Tsugami Corp
Current assignee: Tsugami Corp
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: JP5460369B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chuck device with a diaphragm in a simple and compact configuration and also having mounting compatibility with a collet chuck device, and to provide a lathe equipped with the same. <P>SOLUTION: A male screw is arranged at a tip of a spindle 21 of an automatic lathe 1 and a holding member 51 is screwed thereto. The circumferential edge of the diaphragm 52 is fastened to the holding member 51 with a bolt and a chuck force adjusting screw 58 is screwed to the center part of the diaphragm 52. The chuck force adjusting screw 58 is movable in an axial direction by the screw structure of the chuck force adjusting screw 58. When a corner 43b of a toggle 43 of a toggle switch part 111 does not press a push pipe 41, a gap is formed between the chuck force adjusting screw 58 and a chuck opening/closing rod 55. Thereby, the diaphragm 52 is restored from elastic deformation by membrane force and a chuck claw 53 mounted on the diaphragm 52 holds a workpiece. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、チャック装置及びこれを備える旋盤に関する。 The present invention relates to a chuck device and a lathe equipped with the chuck device.

旋盤のような工作機械において主軸がワークを把持する機構（以下、把持機構という）としては、例えば特許文献１，２に開示されているようなトグルとコレットチャック装置とを備える構成が知られている。 In a machine tool such as a lathe, a structure in which a main shaft grips a workpiece (hereinafter referred to as a gripping mechanism) includes a toggle and a collet chuck device as disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example. Yes.

コレットチャック装置を用いる把持機構は、比較的低コストで利用できる等の利点があるため広く用いられている。一方、このような把持機構では、コレットチャックがすり割りを有すること等の理由により、ワークを把持する場合に、把持後のワークの振れの繰返し精度を高くすることが困難である。 A gripping mechanism using a collet chuck device is widely used because it has an advantage that it can be used at a relatively low cost. On the other hand, in such a gripping mechanism, it is difficult to increase the repeatability of the swing of the workpiece after gripping when the workpiece is gripped, for example, because the collet chuck has a slit.

上記のようなコレットチャック装置の欠点を改善するための把持機構として、エアー駆動されダイヤフラムの膜力によってワークを把持するダイヤフラムチャック装置を備える構成が知られている（例えば、特許文献３）。 As a gripping mechanism for improving the drawbacks of the collet chuck device as described above, a configuration including a diaphragm chuck device that grips a workpiece by a film force of a diaphragm driven by air is known (for example, Patent Document 3).

特開平４−１１５８０４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-115804 特開平２−２３２１０４号公報JP-A-2-232104 特開２００２−３２１１０８号公報JP 2002-321108 A

コレットチャック装置を使用する旋盤は、前述のようにトグルで駆動する把持機構を備えているが、ダイヤフラムチャック装置を操作するエアー供給機構を持っていない。特許文献３に開示されたようなダイヤフラムチャック装置は、チャックを開かせるにはダイヤフラムにエアーを送り込み、ダイヤフラムを凸状に膨らませることにより、チャック爪を開かせるため、エアー供給機構が必要であり、そのため主軸を専用化しなければならなかった。また、特許文献３に開示されたようなエアー式ダイヤフラムチャック装置を主軸に取り付けるためには主軸軸端が大きくなければならない。従って、ダイヤフラムチャック装置を旋盤に付けようとすると主軸及びエアー供給機構を専用化しなければならなかった。 A lathe that uses a collet chuck device includes a gripping mechanism that is driven by toggle as described above, but does not have an air supply mechanism that operates the diaphragm chuck device. In order to open the chuck, the diaphragm chuck device disclosed in Patent Document 3 requires an air supply mechanism in order to open the chuck claw by feeding air into the diaphragm and inflating the diaphragm into a convex shape. Therefore, the spindle had to be dedicated. In order to attach an air diaphragm chuck device as disclosed in Patent Document 3 to the main shaft, the main shaft end must be large. Therefore, when the diaphragm chuck device is to be attached to the lathe, the spindle and the air supply mechanism have to be dedicated.

即ち、コレットチャック装置とダイヤフラムチャック装置とでは、主軸、及び把持機構を駆動するためのエアー供給機構等の主軸台の構造が違うため共用化が困難であり、自動旋盤を購入する時に、予めどちらにするか決めた上で、一方しか使用できなかった。そのため、加工ワークによってコレットチャック装置とダイヤフラムチャック装置とを使用する場合、それぞれ別の把持機構の旋盤で加工しなければならず、その結果、コスト高となってしまうという問題点があった。 That is, in a collet chuck device and the diaphragm chuck device, the main shaft, and headstock shared since the structure is different in the air supply mechanism or the like for driving the gripping mechanism is difficult, when purchasing an automatic lathe, which previously Only one side could be used after deciding whether to make it. Therefore, when the collet chuck device and the diaphragm chuck device are used depending on the workpiece, they have to be processed by lathes of different gripping mechanisms, resulting in a problem of high cost.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ダイヤフラムを備えながら簡易でコンパクトな構成とすることができ、コレットチャック装置との取り付け互換性のあるチャック装置及びこれを備える旋盤を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a chuck device that can be simply and compactly configured with a diaphragm and that is compatible with a collet chuck device, and a lathe equipped with the chuck device. For the purpose.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るチャック装置は、
回転軸の先端部に螺合するように配設された保持部材と、
周縁部が前記保持部材に保持されており、前記回転軸の軸方向に所定の押圧力を受けて弾性変形するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの表面に配設されており、把持対象物を把持する複数個の爪を備える把持部材と、
前記回転軸を前記軸方向に挿通するように配設されており、前記ダイヤフラムに対し前記把持対象物に向かって前記押圧力を加える押圧部材と、
前記押圧部材に対し押圧方向と反対の方向に所定のバネ力を付勢するバネ部材と、を備える、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a chuck device according to a first aspect of the present invention includes:
A holding member disposed so as to be screwed to the tip of the rotating shaft;
A diaphragm that is held by the holding member and elastically deforms by receiving a predetermined pressing force in the axial direction of the rotating shaft;
A gripping member provided on the surface of the diaphragm, and comprising a plurality of claws for gripping a gripping object;
A pressing member that is disposed so as to be inserted through the rotating shaft in the axial direction, and that applies the pressing force toward the gripping object with respect to the diaphragm;
A spring member that biases a predetermined spring force in a direction opposite to the pressing direction with respect to the pressing member,
It is characterized by that.

上記のチャック装置において、
揺動可能に支承されたトグルを備え、該トグルによって前記押圧部材を前記押圧方向に付勢する押圧機構をさらに備える、
こととしてもよい。 In the above chuck device,
A toggle that is pivotably supported; and a pressing mechanism that urges the pressing member in the pressing direction by the toggle.
It is good as well.

前記ダイヤフラムは、該ダイヤフラムの中心部に螺合する調整ねじをさらに備え、
前記調整ねじは、前記押圧部材に当接する受圧面を備え、該受圧面と前記押圧部材との間隔を調整可能である、
こととしてもよい。 The diaphragm further includes an adjusting screw that is screwed into a central portion of the diaphragm,
The adjustment screw includes a pressure receiving surface that comes into contact with the pressing member, and is capable of adjusting an interval between the pressure receiving surface and the pressing member.
It is good as well.

前記調整ねじと前記バネ部材との間に配設されており、前記調整ねじを介して前記バネ力の反作用を前記ダイヤフラムに伝達する中間部材をさらに備える、
こととしてもよい。 An intermediate member that is disposed between the adjustment screw and the spring member and transmits a reaction of the spring force to the diaphragm via the adjustment screw;
It is good as well.

前記調整ねじは、前記押圧部材と対向する面に、前記押圧部材の先端部が挿入される凹部を備える、
こととしてもよい。 The adjustment screw includes a recess into which a tip portion of the pressing member is inserted on a surface facing the pressing member.
It is good as well.

前記押圧部材及び前記調整ねじは、いずれも前記軸方向に中空である、
こととしてもよい。 The pressing member and the adjustment screw are both hollow in the axial direction.
It is good as well.

前記ダイヤフラムは、前記押圧部材と対向する面に、前記押圧部材の先端部が挿入される凹部を備える、
こととしてもよい。 The diaphragm includes a recess into which a front end portion of the pressing member is inserted on a surface facing the pressing member.
It is good as well.

前記バネ部材は、前記押圧部材と前記保持部材との間に配設されている、
こととしてもよい。 The spring member is disposed between the pressing member and the holding member.
It is good as well.

前記押圧部材及び前記ダイヤフラムは、いずれも前記軸方向に中空である、
こととしてもよい。 The pressing member and the diaphragm are both hollow in the axial direction.
It is good as well.

前記押圧部材は、前記軸方向に複数個に分割されている、
こととしてもよい。 The pressing member is divided into a plurality in the axial direction.
It is good as well.

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る旋盤は、
主軸台と、
前記主軸台に回転自在に支承された主軸と、
前記主軸に設けられた前述のチャック装置と、を備える、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lathe according to the second aspect of the present invention provides:
A headstock,
A spindle rotatably supported on the spindle stock;
The chuck device provided on the main shaft, and
It is characterized by that.

上記目的を達成するため、本発明の他の旋盤は、
主軸台と、
前記主軸台に回転自在に支承された主軸と、
前記主軸台に対向して配設された背面主軸台と、
前記背面主軸台に回転自在に支承された背面主軸と、
前記主軸及び前記背面主軸の一方又は双方に設けられた、前述のチャック装置と、を備える、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, another lathe of the present invention provides:
A headstock,
A spindle rotatably supported on the spindle stock;
A back spindle stock arranged opposite to the spindle stock;
A back spindle rotatably supported on the back spindle stock;
Provided with one or both of the main shaft and the back main shaft, and the chuck device described above.
It is characterized by that.

上記の旋盤において、
外周部に形成されたテーパ面を備え、把持対象物を把持するコレットチャックと、
前記押圧部材から前記押圧力を受けることで、前記コレットチャックの前記テーパ面に嵌合して前記コレットチャックを閉じさせるコレットスリーブと、を備えるコレットチャック装置をさらに備え、
該コレットチャック装置と前記ダイヤフラムを備える前記チャック装置とが取り付けの互換性を有する、
こととしてもよい。 In the above lathe,
A collet chuck having a tapered surface formed on the outer peripheral portion and gripping a gripping object;
A collet chuck device comprising: a collet sleeve that is fitted to the tapered surface of the collet chuck to close the collet chuck by receiving the pressing force from the pressing member;
The collet chuck device and the chuck device including the diaphragm have mounting compatibility.
It is good as well.

本発明の構成によれば、ダイヤフラムを備えながら該ダイヤフラムへのエアー供給機構が不要であるため、簡易でコンパクトな構成のチャック装置を得ることができる。また、このようなチャック装置を使用することで、チャック部のみの交換でコレットチャック装置に変更することができるため、ダイヤフラムチャック装置とコレットチャック装置との取り付けの互換性のある旋盤を得ることができる。 According to the configuration of the present invention, since a mechanism for supplying an air to the diaphragm is unnecessary while providing the diaphragm, a chuck device having a simple and compact configuration can be obtained. Further, by using such a chuck device, it is possible to change to a collet chuck device by exchanging only the chuck portion, so that it is possible to obtain a lathe that is compatible with the mounting of the diaphragm chuck device and the collet chuck device. it can.

本発明の第１実施形態に係る自動旋盤の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the automatic lathe which concerns on 1st Embodiment of this invention. ダイヤフラムチャック部を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a diaphragm chuck part. （ａ）はダイヤフラム及びチャック力調整ねじを軸方向から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のIII−III線で切断した断面図である。(A) is the figure which looked at the diaphragm and the chuck | zipper force adjustment screw from the axial direction, (b) is sectional drawing cut | disconnected by the III-III line | wire of (a). 第１実施形態におけるチャックの閉動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the closing operation | movement of the chuck | zipper in 1st Embodiment. 第１実施形態におけるチャックの開動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the opening operation | movement of the chuck | zipper in 1st Embodiment. コレットチャックを取り付けた変形例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the modification which attached the collet chuck. 本発明の第２実施形態に係る自動旋盤の構成及びチャックの閉動作を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing composition of an automatic lathe concerning a 2nd embodiment of the present invention, and closing operation of a chuck. 第２実施形態におけるチャックの開動作を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing opening operation of a chuck in a 2nd embodiment. 本発明の第３実施形態に係る自動旋盤の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the automatic lathe which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。以下では、旋盤の例として自動旋盤を挙げて説明する。また、以下の位置に関する説明において特に断りのない限り、「前（側）」とは旋盤の主軸（又は背面主軸）の軸方向においてワークが取り付けられる側を指し、「後（側）」はその反対側を指し、「軸方向」とは主軸（又は背面主軸）における軸方向を指す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, an automatic lathe will be described as an example of a lathe. Unless otherwise specified in the description of the following positions, “front (side)” refers to the side on which the workpiece is mounted in the axial direction of the lathe spindle (or back spindle), and “rear (side)” It refers to the opposite side, and “axial direction” refers to the axial direction of the main axis (or back main axis).

（第１実施形態）
図１〜図３に、第１実施形態に係る自動旋盤１の構成を示す。ベッド１６上に、複数の部材から構成された主軸台１１が据え付けられている。主軸２１は主軸台１１を貫通するように配設されており、軸受２２及び軸受２３により回転自在に支承されている。主軸２１はビルトインモータ３１により回転駆動される。ビルトインモータ３１のうち、固定子３２は主軸台１１の内周に配設されており、回転子３３は主軸２１の外周に配設されている。 (First embodiment)
1 to 3 show the configuration of the automatic lathe 1 according to the first embodiment. On the bed 16, a headstock 11 composed of a plurality of members is installed. The main shaft 21 is disposed so as to pass through the main shaft 11 and is rotatably supported by a bearing 22 and a bearing 23. The main shaft 21 is rotationally driven by a built-in motor 31. In the built-in motor 31, the stator 32 is disposed on the inner periphery of the headstock 11, and the rotor 33 is disposed on the outer periphery of the main shaft 21.

主軸２１は中空に構成されており、その中空部には被加工物のワークＷと反対の側から順に押し管４１とチャック開閉ロッド５５とが配設されている。チャック開閉ロッド５５は中空構造をなしており、その外径及び内径はそれぞれ複数の段差でワークＷ側が小さくなるように形成されている。押し管４１も中空構造をなしており、ワークＷ側の端面がチャック開閉ロッド５５の一端面と接している。また、押し管４１のワークＷと反対側の端部付近の外周面には、後述のトグル４３に対応する複数個所の溝が設けられている。 The main shaft 21 is configured to be hollow, and a push tube 41 and a chuck opening / closing rod 55 are arranged in that hollow portion in order from the side opposite to the workpiece W. The chuck opening / closing rod 55 has a hollow structure, and the outer diameter and inner diameter of the chuck opening / closing rod 55 are formed such that the workpiece W side becomes smaller at a plurality of steps. The push tube 41 also has a hollow structure, and the end surface on the workpiece W side is in contact with one end surface of the chuck opening / closing rod 55. A plurality of grooves corresponding to a toggle 43 described later are provided on the outer peripheral surface of the push tube 41 in the vicinity of the end opposite to the workpiece W.

主軸２１は主軸台１１の後方にまで延びており、主軸２１の後端部にはトグル切替部１１１が設けられている。トグル切替部１１１は、チャック開き量調整ナット４２と、トグル４３と、トグル支え４４と、トグルスリーブ４５と、軸受４６と、を備えている。 The main shaft 21 extends to the rear of the main shaft base 11, and a toggle switching unit 111 is provided at the rear end portion of the main shaft 21. The toggle switching unit 111 includes a chuck opening adjustment nut 42, a toggle 43, a toggle support 44, a toggle sleeve 45, and a bearing 46.

チャック開き量調整ナット４２は、主軸２１の後端部に設けられたねじ部と螺合しており、所定の工具等により回転させるとトグル支え４４の位置を軸方向に移動させる。 The chuck opening amount adjusting nut 42 is screwed with a threaded portion provided at the rear end portion of the main shaft 21, and moves the position of the toggle support 44 in the axial direction when rotated by a predetermined tool or the like.

トグル４３は、複数個の異形片状の部材から構成されている。トグル４３の各々の部材は、一方の端部である支点４３ａがトグル支え４４に支承されており、図示された２つでは図のＸ軸を中心とする回転動作により他部材から規制される範囲内で揺動可能になっている。また、トグル４３の各部材は、押し管４１をワークＷ方向に押すための角部４３ｂを備えている。 The toggle 43 is composed of a plurality of odd-shaped pieces. Each member of the toggle 43 has a fulcrum 43a, which is one end portion, supported by a toggle support 44. In the two shown, the range is restricted from other members by a rotation operation around the X axis in the figure. It can swing inside. Each member of the toggle 43 includes a corner portion 43b for pushing the push tube 41 in the workpiece W direction.

トグルスリーブ４５は、概ね円筒状に形成されているが、後端部の内径側にテーパ面が形成されており、このテーパ面と内周面とにトグル４３の他方の端部が当接するようになっている。また、トグルスリーブ４５の外周面には軸受４６が配設されている（図示の簡略化のため、軸受４６の支持部材の図示は省略している）。これにより、主軸２１が回転する場合には、主軸２１に螺合するチャック開き量調整ナット４２はもとより、トグル４３、トグル支え４４及びトグルスリーブ４５も一体となって回転するようになっている。 The toggle sleeve 45 is formed in a substantially cylindrical shape, but a tapered surface is formed on the inner diameter side of the rear end portion, and the other end portion of the toggle 43 is in contact with the tapered surface and the inner peripheral surface. It has become. In addition, a bearing 46 is disposed on the outer peripheral surface of the toggle sleeve 45 (for simplification of illustration, illustration of a support member of the bearing 46 is omitted). As a result, when the main shaft 21 rotates, not only the chuck opening amount adjusting nut 42 screwed into the main shaft 21 but also the toggle 43, the toggle support 44 and the toggle sleeve 45 rotate together.

このようなトグル切替部１１１を駆動するために、自動旋盤１は、シリンダー１２と、シリンダーロッド１３と、アーム１４と、を備えている。シリンダー１２は、吸気口１７又は吸気口１８からエアーの供給を受けることにより、シリンダーロッド１３を伸縮させることで、支点１４ａを中心にアーム１４を所定の範囲内で回転させる。アーム１４はトグルスリーブ４５に機械的に接続されており、その回転動作に伴ってトグルスリーブ４５を軸方向に前後に駆動可能に構成されている。 In order to drive such a toggle switching unit 111, the automatic lathe 1 includes a cylinder 12, a cylinder rod 13, and an arm 14. The cylinder 12 receives the supply of air from the intake port 17 or the intake port 18 to expand and contract the cylinder rod 13, thereby rotating the arm 14 around a fulcrum 14 a within a predetermined range. The arm 14 is mechanically connected to a toggle sleeve 45, and is configured to be able to drive the toggle sleeve 45 back and forth in the axial direction in accordance with its rotational movement.

また、自動旋盤１のワークＷ側には、ダイヤフラムチャック部１０１が設けられている。ダイヤフラムチャック部１０１は、前述のチャック開閉ロッド５５の他に、保持部材５１と、ダイヤフラム５２と、チャック力調整ねじ５８と、チャック爪５３と、チャック力調整バネ５６と、チャック力調整バネ受け５７と、を備えている。 Further, a diaphragm chuck portion 101 is provided on the workpiece W side of the automatic lathe 1. The diaphragm chuck unit 101 includes a holding member 51, a diaphragm 52, a chuck force adjustment screw 58, a chuck claw 53, a chuck force adjustment spring 56, and a chuck force adjustment spring receiver 57 in addition to the chuck opening / closing rod 55 described above. And.

保持部材５１は、主軸２１の前側先端部に螺合して配設されている。保持部材５１は、例えば６個のねじ穴を備える前側の端面にてダイヤフラム５２を保持している。また、保持部材５１は略円筒状であるが、内周の一部の内径がその他より小さくなっており、この部分の内周面でチャック力調整バネ受け５７の外周面を保持している。 The holding member 51 is screwed into the front end portion of the main shaft 21. The holding member 51 holds the diaphragm 52 on the front end surface having, for example, six screw holes. Although the holding member 51 is substantially cylindrical, the inner diameter of a part of the inner periphery is smaller than the others, and the outer peripheral surface of the chuck force adjusting spring receiver 57 is held by the inner peripheral surface of this part.

ダイヤフラム５２は、外力に対して所定の弾性変形（膜変形）をする板状部を有する部材であり、例えば６個の取付穴５２ａにてボルトで保持部材５１に締結されている。また、ダイヤフラム５２は、前側の端面にてチャック爪５３を保持するための例えば６個のねじ穴５２ｃを備えている。さらに、ダイヤフラム５２の中心部にはねじ穴がさらに設けられており、このねじ穴にチャック力調整ねじ５８が螺合している。 The diaphragm 52 is a member having a plate-like portion that undergoes predetermined elastic deformation (film deformation) with respect to an external force, and is fastened to the holding member 51 with bolts at, for example, six attachment holes 52a. The diaphragm 52 includes, for example, six screw holes 52c for holding the chuck claws 53 on the front end face. Further, a screw hole is further provided at the center of the diaphragm 52, and a chucking force adjusting screw 58 is screwed into the screw hole.

チャック力調整ねじ５８は中空構造の雄ねじである。チャック力調整ねじ５８は、前側に設けられた六角穴５８ａと、後側に設けられた凹部５８ｂと、を備えている。図１に示すように、凹部５８ｂにはチャック開閉ロッド５５の先端部が挿入されている。 The chucking force adjusting screw 58 is a hollow male screw. The chucking force adjusting screw 58 includes a hexagonal hole 58a provided on the front side and a recess 58b provided on the rear side. As shown in FIG. 1, the tip of the chuck opening / closing rod 55 is inserted into the recess 58b.

チャック爪５３は、軸方向に割りを有する例えば６つの爪を備えており、それぞれの爪はボルトにてダイヤフラム５２に軸方向から見て放射状に取り付けられている。図１に示すように、チャック爪５３はその内径側の面でワークＷをチャックできるようになっている。 The chuck claw 53 includes, for example, six claws that are split in the axial direction, and each claw is radially attached to the diaphragm 52 with bolts when viewed from the axial direction. As shown in FIG. 1, the chuck claw 53 can chuck the workpiece W on its inner diameter side surface.

チャック力調整バネ５６は、チャック開閉ロッド５５とチャック力調整バネ受け５７との間に配設されており、所定のバネ力（反発力）を有するコイルスプリングである。 The chuck force adjusting spring 56 is a coil spring that is disposed between the chuck opening / closing rod 55 and the chuck force adjusting spring receiver 57 and has a predetermined spring force (repulsive force).

チャック力調整バネ受け５７は異形の中空部材であり、チャック力調整ねじ５８とチャック力調整バネ５６との間に配設されている。チャック力調整バネ受け５７は、チャック開閉ロッド５５とでチャック力調整バネ５６を保持するとともに、チャック力調整バネ５６のバネ力の反作用をチャック力調整ねじ５８に伝達する。 The chuck force adjustment spring receiver 57 is a deformed hollow member, and is disposed between the chuck force adjustment screw 58 and the chuck force adjustment spring 56. The chuck force adjustment spring receiver 57 holds the chuck force adjustment spring 56 with the chuck opening / closing rod 55 and transmits the reaction of the spring force of the chuck force adjustment spring 56 to the chuck force adjustment screw 58.

以上のように、自動旋盤１の主軸２１及びその中心軸を通る各部材（押し管４１、チャック開閉ロッド５５、チャック力調整ねじ５８等）はいずれも棒状の素材（ワーク）を通すことができるように中空構造となっている。 As described above, all of the members (the push tube 41, the chuck opening / closing rod 55, the chuck force adjusting screw 58, etc.) passing through the main shaft 21 and the central axis of the automatic lathe 1 can pass a rod-shaped material (work). It has a hollow structure.

また、自動旋盤１は、チャック動作等、自動旋盤１の動作全般を制御する制御部１００を備えている。制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Rondom Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されている。 The automatic lathe 1 includes a control unit 100 that controls the overall operation of the automatic lathe 1 such as a chucking operation. The control unit 100 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Rondom Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like.

次に、本実施形態に係る自動旋盤１の動作について説明する。なお、以下の各実施形態における動作は、特に断りがない限り制御部１００の指示に従って行われる。 Next, the operation of the automatic lathe 1 according to this embodiment will be described. In addition, the operation | movement in each following embodiment is performed according to the instruction | indication of the control part 100 unless there is particular notice.

（チャックを閉じる場合）
まず、図４に示すように、シリンダー１２の吸気口１８に空気（エアー）を送りこむ（矢印Ａ１）。これにより、シリンダー１２はシリンダーロッド１３を縮ませる（矢印Ａ２）。これに伴い、シリンダーロッド１３に連結されたアーム１４は固定の支点１４ａを中心に動き、トグルスリーブ４５を前方、即ちワークＷ側の方向（矢印Ａ３）に移動させる。 (When closing the chuck)
First, as shown in FIG. 4, air is sent to the intake port 18 of the cylinder 12 (arrow A1). Thereby, the cylinder 12 contracts the cylinder rod 13 (arrow A2). Along with this, the arm 14 connected to the cylinder rod 13 moves around the fixed fulcrum 14a, and moves the toggle sleeve 45 forward, that is, in the direction toward the workpiece W (arrow A3).

トグルスリーブ４５が移動することにより、トグル４３は、支点４３ａを中心に回転し、トグルスリーブ４５のテーパ面に接するようになる。この状態では、トグル４３の角部４３ｂは後退し、トグル４３は角部４３ｂにより押し管４１を前方に押すことはない。即ち、押し管４１にはトグル４３からの力は働かない。 As the toggle sleeve 45 moves, the toggle 43 rotates about the fulcrum 43 a and comes into contact with the tapered surface of the toggle sleeve 45. In this state, the corner 43b of the toggle 43 is retracted, and the toggle 43 does not push the push tube 41 forward by the corner 43b. That is, no force from the toggle 43 acts on the push tube 41.

チャックを閉じる動作の前、即ちチャックが開いている状態では、トグル４３が押し管４１及びチャック開閉ロッド５５を押すことで、ダイヤフラムチャック部１０１のチャック力調整バネ５６は所定の力で縮んでいる。ここで前述のようにトグル４３が動作することで、チャック力調整バネ５６はその反発力によりチャック開閉ロッド５５を矢印Ａ４の方向に押して移動させる。これにより、同様に押し管４１も矢印Ａ５の方向に押されて移動する。なお、矢印Ａ５方向に移動する押し管４１は、トグル４３の角部４３ｂで係止し、矢印Ａ４方向に移動するチャック開閉ロッド５５は、係止した押し管４１により係止し、必要以上に後方へは移動しない。 Before the chuck is closed, that is, when the chuck is open, the toggle 43 pushes the push tube 41 and the chuck opening / closing rod 55, so that the chuck force adjusting spring 56 of the diaphragm chuck portion 101 is contracted with a predetermined force. . Here, when the toggle 43 operates as described above, the chuck force adjusting spring 56 pushes and moves the chuck opening / closing rod 55 in the direction of the arrow A4 by the repulsive force. Thereby, similarly, the push tube 41 is pushed and moved in the direction of the arrow A5. The push tube 41 moving in the arrow A5 direction is locked by the corner 43b of the toggle 43, and the chuck opening / closing rod 55 moving in the arrow A4 direction is locked by the locked push tube 41. Does not move backwards.

このようにチャック開閉ロッド５５が移動することにより、チャック開閉ロッド５５の先端の端面とチャック力調整ねじ５８の端面との間に隙間５９ができる。 By moving the chuck opening / closing rod 55 in this way, a gap 59 is formed between the end surface of the tip of the chuck opening / closing rod 55 and the end surface of the chuck force adjusting screw 58.

チャックが開いている状態では、チャック開閉ロッド５５からチャック力調整ねじ５８を介してダイヤフラム５２に力が働き、ダイヤフラム５２はワークＷ側に凸となるように変形している。この変形に伴い、チャック爪５３は開いた状態となる。本動作では、前述のようにチャック開閉ロッド５５とチャック力調整ねじ５８との間に隙間５９ができることで、ダイヤフラム５２にはチャック開閉ロッド５５からの力が働かない。そのため、ダイヤフラム５２はその復元力によりワークＷ側に凸の変形から戻ることで、チャック爪５３を閉じさせる。このようなチャック爪５３が閉じる力（チャック力）により、チャック爪５３はワークＷを把持する。 In a state where the chuck is open, a force is applied to the diaphragm 52 from the chuck opening / closing rod 55 via the chuck force adjusting screw 58, and the diaphragm 52 is deformed so as to protrude toward the workpiece W side. Along with this deformation, the chuck claw 53 is opened. In this operation, the gap 59 is formed between the chuck opening / closing rod 55 and the chuck force adjusting screw 58 as described above, so that the force from the chuck opening / closing rod 55 does not act on the diaphragm 52. Therefore, the diaphragm 52 returns from the convex deformation to the workpiece W side by its restoring force, thereby closing the chuck claw 53. The chuck claw 53 grips the workpiece W by such a force that the chuck claw 53 closes (chuck force).

ここで、ダイヤフラム５２にはチャック力調整バネ５６の反発力も作用する。従って、チャック爪５３からワークＷに働くチャック力は、（チャック力）＝（ダイヤフラム５２自体の膜の復元力）−（チャック力調整バネ５６の反発力）、という数式で表すことができる。 Here, the repulsive force of the chuck force adjusting spring 56 also acts on the diaphragm 52. Therefore, the chucking force acting on the workpiece W from the chucking claw 53 can be expressed by the following formula: (chucking force) = (restoring force of the film of the diaphragm 52 itself) − (repulsive force of the chucking force adjusting spring 56).

自動旋盤１におけるチャック力調整バネ５６のバネ力は、チャック力調整バネ受け５７を介してチャック力調整ねじ５８の端面を押す反発力である。図３で示したように、チャック力調整ねじ５８の外径とダイヤフラム５２の内径とがねじで螺合しており、ダイヤフラム５２とチャック爪５３とがボルトで結合しているので、チャック力調整バネ５６のバネ力はチャック爪５３が開く力として働く。従って、把持力は、上記数式に表されているようにダイヤフラム５２自体の膜の復元力を超えることはできない。 The spring force of the chuck force adjusting spring 56 in the automatic lathe 1 is a repulsive force that pushes the end surface of the chuck force adjusting screw 58 via the chuck force adjusting spring receiver 57. As shown in FIG. 3, since the outer diameter of the chucking force adjusting screw 58 and the inner diameter of the diaphragm 52 are screwed together, and the diaphragm 52 and the chuck claw 53 are connected by bolts, the chucking force adjustment is performed. The spring force of the spring 56 acts as a force for opening the chuck claw 53. Therefore, the gripping force cannot exceed the restoring force of the membrane of the diaphragm 52 itself as represented by the above formula.

次に、チャック力の調整方法について説明する。チャック力は、チャック力調整ねじ５８を軸方向に移動させて、チャック力調整バネ５６のバネ力を変えることにより調整する。 Next, a method for adjusting the chucking force will be described. The chucking force is adjusted by changing the spring force of the chucking force adjusting spring 56 by moving the chucking force adjusting screw 58 in the axial direction.

チャック力調整ねじ５８の中心の六角穴５８ａを六角レンチ等で回すことにより、チャック力調整ねじ５８を後方に移動させると、これに伴いチャック力調整バネ受け５７も後方に移動する。これにより、チャック力調整バネ５６の長さが短くなり、バネ力が強くなる。このとき、上記の数式により、相対的な関係から、チャック力は、調整前より弱くなる。 When the chuck force adjusting screw 58 is moved backward by rotating the hexagonal hole 58a at the center of the chuck force adjusting screw 58 with a hexagon wrench or the like, the chuck force adjusting spring receiver 57 is also moved backward. Thereby, the length of the chuck force adjusting spring 56 is shortened, and the spring force is increased. At this time, according to the above formula, the chucking force is weaker than before the adjustment because of the relative relationship.

逆に、チャック力調整ねじ５８を左に移動させると、チャック力調整バネ５６のバネ力は弱くなるため、チャック力は調整前より強くなる。 On the other hand, when the chuck force adjusting screw 58 is moved to the left, the chuck force becomes stronger than before the adjustment because the spring force of the chuck force adjusting spring 56 becomes weaker.

（チャックを開く場合）
チャックを開く動作は、基本的にチャックを閉じる動作とは逆になる。まず、図５に示すように、シリンダー１２の吸気口１７に空気（エアー）を送りこむ（矢印Ｂ１）。これにより、シリンダー１２はシリンダーロッド１３を伸ばす（矢印Ｂ２）。これに伴い、シリンダーロッド１３に連結されたアーム１４は固定の支点１４ａを中心に動き、トグルスリーブ４５を後方（矢印Ｂ３）に移動させる。 (When opening the chuck)
The operation of opening the chuck is basically the reverse of the operation of closing the chuck. First, as shown in FIG. 5, air is sent to the intake port 17 of the cylinder 12 (arrow B1). Thereby, the cylinder 12 extends the cylinder rod 13 (arrow B2). Along with this, the arm 14 connected to the cylinder rod 13 moves around the fixed fulcrum 14a, and moves the toggle sleeve 45 rearward (arrow B3).

トグルスリーブ４５が移動することにより、トグル４３は、支点４３ａを中心に回転し、支点４３ａと反対側の端部がトグルスリーブ４５の内周面に接するようになる。これにより、トグル４３は角部４３ｂにより押し管４１の端面をワークＷ方向に押す（矢印Ｂ４）。即ち、押し管４１にはトグル４３からの力が働く。 As the toggle sleeve 45 moves, the toggle 43 rotates about the fulcrum 43a, and the end opposite to the fulcrum 43a comes into contact with the inner peripheral surface of the toggle sleeve 45. Thereby, the toggle 43 pushes the end surface of the push tube 41 in the workpiece W direction by the corner portion 43b (arrow B4). That is, the force from the toggle 43 acts on the push tube 41.

押し管４１がワークＷ方向に移動するのに伴い、同様にチャック開閉ロッド５５も矢印Ａ５の方向に押されて移動する。その後、チャック開閉ロッド５５の先端の端面がチャック力調整ねじ５８の凹部に突き当たり、チャック力調整ねじ５８及び螺合するダイヤフラム５２をワークＷ方向に押す。 As the push tube 41 moves in the workpiece W direction, the chuck opening / closing rod 55 is also pushed and moved in the direction of the arrow A5. Thereafter, the end face of the tip of the chuck opening / closing rod 55 hits the concave portion of the chuck force adjusting screw 58 and pushes the chuck force adjusting screw 58 and the diaphragm 52 to be screwed in the workpiece W direction.

ダイヤフラム５２は、チャック開閉ロッド５５から押圧力を受けて押されることで、ワークＷ側に凸となるように変形する。前述のようにダイヤフラム５２とチャック爪５３とはボルトで結合されているので、ダイヤフラム５２の変形に伴ってチャック爪５３が開く。 The diaphragm 52 is deformed so as to be convex toward the workpiece W side by being pressed by receiving a pressing force from the chuck opening / closing rod 55. As described above, since the diaphragm 52 and the chuck claw 53 are coupled by the bolt, the chuck claw 53 is opened with the deformation of the diaphragm 52.

ここで、チャック開き量の調整方法について説明する。前述したように、チャック開き量調整ナット４２は、主軸２１の右端にねじで螺合している。このチャック開き量調整ナット４２をねじで軸方向に移動させると、これに伴いトグル支え４４も軸方向に移動する。トグル支え４４が移動することで、トグル４３の角部４３ｂが押し管４１を押して移動させるストローク量を変化させることができる。例えば、トグル支え４４を前方に移動させればストローク量は大きくなり、チャック開き量も大きくなる。反対に、トグル支え４４を後方に移動させればストローク量は小さくなり、チャック開き量も小さくなる。 Here, a method for adjusting the chuck opening amount will be described. As described above, the chuck opening adjustment nut 42 is screwed to the right end of the main shaft 21 with a screw. When the chuck opening adjustment nut 42 is moved in the axial direction with a screw, the toggle support 44 is also moved in the axial direction. By moving the toggle support 44, the stroke amount that the corner portion 43b of the toggle 43 moves by pushing the push tube 41 can be changed. For example, if the toggle support 44 is moved forward, the stroke amount increases and the chuck opening amount also increases. On the contrary, if the toggle support 44 is moved rearward, the stroke amount is reduced and the chuck opening amount is also reduced.

（第１実施形態の変形例）
次に、本実施形態の変形例について説明する。本実施形態の自動旋盤１では、ダイヤフラムチャック部１０１に代えてコレットチャックを使用することが可能である。まず、変形例の構成について説明する。 (Modification of the first embodiment)
Next, a modification of this embodiment will be described. In the automatic lathe 1 of this embodiment, a collet chuck can be used in place of the diaphragm chuck portion 101. First, the configuration of the modification will be described.

図６に示すように、本変形例におけるコレットチャック部１０３は、コレットスリーブ８１と、バネ８２と、コレットチャック８３と、コレットナット８４と、を備えている。なお、図１のダイヤフラムチャック部１０１はコレットチャック部１０３に交換可能であり、自動旋盤１のその他の構成は図１と同様である。 As shown in FIG. 6, the collet chuck portion 103 in this modification includes a collet sleeve 81, a spring 82, a collet chuck 83, and a collet nut 84. The diaphragm chuck 101 in FIG. 1 can be replaced with a collet chuck 103, and other configurations of the automatic lathe 1 are the same as those in FIG.

コレットスリーブ８１は、後側が略円筒形に形成されているが、バネ８２及びコレットチャック８３を内包する部分の肉厚が薄くなるように内径側に段付部が設けられている。前側の部分は厚肉部となっており、ワークＷ側に向かって内径がテーパ状に広がっている。コレットスリーブ８１は、ワークＷ側から主軸２１内に挿入され、後側の端面が押し管４１の前側の端面に当接している。 Although the rear side of the collet sleeve 81 is formed in a substantially cylindrical shape, a stepped portion is provided on the inner diameter side so that the thickness of the portion including the spring 82 and the collet chuck 83 is reduced. The front part is a thick part, and the inner diameter is tapered toward the workpiece W side. The collet sleeve 81 is inserted into the main shaft 21 from the workpiece W side, and the rear end surface is in contact with the front end surface of the push tube 41.

バネ８２は、ワークＷ側からコレットスリーブ８１内に挿入されてコレットスリーブ８１の段付部に突き当たるように配設されている、コイルスプリングである。コレットチャック８３は、バネ８２に続いてコレットスリーブ８１内に挿入されている。コレットチャック８３の外径側の一部の面が、コレットスリーブ８１の内径側のテーパ面と同じ角度で当接するようなテーパ面として形成されている。また、コレットチャック８３のワークＷ側（ヘッド部）は軸方向から見て例えば３分割になるようスリット８３ａが設けられており、このヘッド部に外径側から力を加えることで、ヘッド部が縮径しワークＷを把持できるようになっている。 The spring 82 is a coil spring that is inserted into the collet sleeve 81 from the workpiece W side and disposed so as to abut against the stepped portion of the collet sleeve 81. The collet chuck 83 is inserted into the collet sleeve 81 following the spring 82. A part of the outer diameter side surface of the collet chuck 83 is formed as a tapered surface that makes contact with the tapered surface on the inner diameter side of the collet sleeve 81 at the same angle. The work W side (head portion) of the collet chuck 83 is provided with a slit 83a so as to be divided into, for example, three parts when viewed from the axial direction. By applying force to the head portion from the outer diameter side, the head portion is The workpiece W can be gripped by reducing the diameter.

コレットナット８４は、主軸２１の先端部に螺合されたキャップ状の部材である。コレットナット８４の軸方向から見て中心部には穴が設けられていて、コレットチャック８３の先端部がこの穴からワークＷ側に突出している。また、コレットナット８４は、コレットチャック８３の外縁部に当接することで、コレットチャック８３のワークＷ側への移動を規制する。 The collet nut 84 is a cap-shaped member that is screwed into the tip end portion of the main shaft 21. A hole is provided in the center of the collet nut 84 when viewed from the axial direction, and the tip of the collet chuck 83 protrudes from the hole toward the workpiece W side. Further, the collet nut 84 abuts on the outer edge of the collet chuck 83, thereby restricting the movement of the collet chuck 83 toward the workpiece W side.

次に、本変形例のコレットチャック部１０３を備える自動旋盤１の動作について説明する。 Next, operation | movement of the automatic lathe 1 provided with the collet chuck | zipper part 103 of this modification is demonstrated.

（チャックを開く場合）
本変形例のコレットチャック部１０３においてコレットチャック８３を開閉させる場合、前述のダイヤフラムチャック部１０１の場合とはシリンダー１２にエアーを供給する継手が異なる。即ち、図６の例でコレットチャック８３を開く場合には、前述の図４のように吸気口１８にエアーを供給する（矢印Ａ１）。これに伴い、シリンダーロッド１３（矢印Ａ２）、アーム１４、トグルスリーブ４５（矢印Ａ３）及びトグル４３等も図４と同様の動作をする。 (When opening the chuck)
When the collet chuck 83 is opened and closed in the collet chuck portion 103 of this modification, the joint for supplying air to the cylinder 12 is different from the case of the diaphragm chuck portion 101 described above. That is, when the collet chuck 83 is opened in the example of FIG. 6, air is supplied to the intake port 18 as shown in FIG. 4 (arrow A1). Accordingly, the cylinder rod 13 (arrow A2), the arm 14, the toggle sleeve 45 (arrow A3), the toggle 43, and the like operate in the same manner as in FIG.

本動作の前、即ちチャックが閉じている状態では、トグル４３が押し管４１及びコレットスリーブ８１を押すことで、コレットチャック部１０３のバネ８２は所定の力で縮んでいる。チャックを開く動作により、押し管４１にはトグル４３からの力が働かないので、バネ８２はその反発力によりコレットスリーブ８１及び押し管４１を後方に押して移動させる（矢印Ｃ１）。 Before this operation, that is, when the chuck is closed, the toggle 43 pushes the push tube 41 and the collet sleeve 81, so that the spring 82 of the collet chuck portion 103 is contracted by a predetermined force. Since the force from the toggle 43 does not act on the push tube 41 by the opening operation of the chuck, the spring 82 pushes and moves the collet sleeve 81 and the push tube 41 backward by the repulsive force (arrow C1).

このとき、コレットスリーブ８１が移動することでそのテーパ面も後方にずれるため、外径側からコレットスリーブ８１に挟持され内径側にそれぞれ弾性変形していたコレットチャック８３のヘッド部の変形が復元する。これにより、コレットチャック８３が拡径し、把持面８３ｂが開く。 At this time, as the collet sleeve 81 moves, the taper surface thereof is also displaced rearward, so that the deformation of the head portion of the collet chuck 83 that is sandwiched between the collet sleeve 81 from the outer diameter side and elastically deformed to the inner diameter side is restored. . As a result, the diameter of the collet chuck 83 is increased and the gripping surface 83b is opened.

（チャックを閉じる場合）
コレットチャック部１０３においてチャックを閉じる動作は、前述のチャックを開く動作と基本的に逆となる。即ち、前述の図５のように、まずシリンダー１２の吸気口１７にエアーを供給する（矢印Ｂ１）。これに伴い、シリンダーロッド１３（矢印Ｂ２）、アーム１４、トグルスリーブ４５（矢印Ｂ３）、トグル４３及び押し管４１（矢印Ｂ４）等も図５と同様の動作をする。 (When closing the chuck)
The operation of closing the chuck in the collet chuck 103 is basically the reverse of the operation of opening the chuck described above. That is, as shown in FIG. 5 described above, air is first supplied to the intake port 17 of the cylinder 12 (arrow B1). Accordingly, the cylinder rod 13 (arrow B2), the arm 14, the toggle sleeve 45 (arrow B3), the toggle 43, the push tube 41 (arrow B4) and the like operate in the same manner as in FIG.

押し管４１が矢印Ｂ４方向、即ち図６の矢印Ｃ２方向に移動することで、コレットスリーブ８１も同様に押されて矢印Ｃ２方向に移動する。これにより、コレットチャック８３のヘッド部が外側から押され縮径することとなる。その結果、把持面８３ｂが閉じることで、コレットチャック８３がワークＷを把持することができる。 As the push tube 41 moves in the direction of arrow B4, that is, in the direction of arrow C2 in FIG. 6, the collet sleeve 81 is similarly pushed and moved in the direction of arrow C2. As a result, the head portion of the collet chuck 83 is pressed from the outside to reduce the diameter. As a result, the collet chuck 83 can grip the workpiece W by closing the gripping surface 83b.

以上説明したように、本実施形態によれば、主軸の先端にダイヤフラムを備えるチャック装置を簡易でコンパクトな構成で設けることができる。特に、広く用いられているトグル駆動を用いることで、主軸はそのままで主軸先端にダイヤフラムを用いたチャック装置を付けることが容易に、また安価にできる。これにより、高い同軸精度で加工することができ、切粉がチャックや主軸内に浸入することを防止できるダイヤフラムチャックをより有効に利用することができる。 As described above, according to this embodiment, the chuck device including the diaphragm at the tip of the main shaft can be provided with a simple and compact configuration. In particular, by using a widely used toggle drive, it is possible to easily and inexpensively attach a chuck device using a diaphragm to the end of the main shaft without changing the main shaft. Thereby, the diaphragm chuck which can be processed with high coaxial accuracy and can prevent chips from entering the chuck and the main shaft can be used more effectively.

また、コレットチャックとダイヤフラムチャックとの共用化が図られ、それぞれのチャック部も主軸に容易に装着することができる。従って、１台の旋盤で用途に合わせてダイヤフラムチャックとコレットチャックと使い分けることができ加工効率を向上させることができる。さらに、ダイヤフラムチャックとコレットチャックとで共用する部品が多いので、製造コスト及び保管コスト等を低減することも可能である。 Further, the collet chuck and the diaphragm chuck can be shared, and each chuck portion can be easily mounted on the main shaft. Accordingly, the diaphragm chuck and the collet chuck can be properly used with one lathe according to the application, and the processing efficiency can be improved. Furthermore, since there are many parts shared by the diaphragm chuck and the collet chuck, it is possible to reduce manufacturing costs and storage costs.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。なお、以下の説明では、前述のものと同じ構成物には同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図７に示すように、本実施形態の自動旋盤２は、前述のダイヤフラムチャック部１０１に代えてダイヤフラムチャック部１０２を備えている。ダイヤフラムチャック部１０２は、チャック力を調整するための機構を備えていない点において、ダイヤフラムチャック部１０１と異なっている。ダイヤフラムチャック部１０２は、ダイヤフラムチャック部１０１と共通するチャック爪５３とチャック開閉ロッド５５との他に、保持部材７２と、ダイヤフラム７３と、開閉ロッド戻しバネ７１と、を備えている。 As shown in FIG. 7, the automatic lathe 2 of the present embodiment includes a diaphragm chuck portion 102 instead of the diaphragm chuck portion 101 described above. The diaphragm chuck portion 102 is different from the diaphragm chuck portion 101 in that it does not include a mechanism for adjusting the chucking force. The diaphragm chuck portion 102 includes a holding member 72, a diaphragm 73, and an opening / closing rod return spring 71, in addition to the chuck pawl 53 and the chuck opening / closing rod 55 common to the diaphragm chuck portion 101.

保持部材７２は、主軸２１の前側先端部に螺合して配設されている。保持部材７２は、例えば６個のねじ穴を備える前側の端面にてダイヤフラム７３を保持している。また、保持部材７２は略円筒状であるが、内周の一部の内径がその他より小さくなっており、この部分の内周面でダイヤフラム７３の後側の凸部の外周面を保持している。 The holding member 72 is screwed into the front end portion of the main shaft 21. The holding member 72 holds the diaphragm 73 on the front end surface including, for example, six screw holes. The holding member 72 has a substantially cylindrical shape, but the inner diameter of a part of the inner periphery is smaller than the others, and the outer peripheral surface of the convex portion on the rear side of the diaphragm 73 is held by the inner peripheral surface of this part. Yes.

ダイヤフラム７３は、外力に対して所定の弾性変形（膜変形）をする板状部を有する部材であり、ボルトにて保持部材７２に取り付けられている。また、ダイヤフラム７３は、前側の端面にてチャック爪５３を保持するための例えば６個のねじ穴を備えている。さらに、ダイヤフラム７３は、中空であって軸中心部の後側には凸部が形成されており、この凸部の中心部には前述のチャック力調整ねじ５８と同様の凹部７３ａが設けられている。 The diaphragm 73 is a member having a plate-like portion that undergoes predetermined elastic deformation (film deformation) with respect to an external force, and is attached to the holding member 72 with a bolt. Further, the diaphragm 73 includes, for example, six screw holes for holding the chuck claws 53 on the front end face. Further, the diaphragm 73 is hollow, and a convex portion is formed on the rear side of the center portion of the shaft, and a concave portion 73a similar to the chucking force adjusting screw 58 is provided at the central portion of the convex portion. Yes.

開閉ロッド戻しバネ７１は、チャック開閉ロッド５５と保持部材７２との間に配設されたコイルスプリングである。開閉ロッド戻しバネ７１は、ダイヤフラムチャック部１０１におけるチャック力調整バネ５６とは用途が異なる。図７に示すように、チャックが閉じた状態ではチャック開閉ロッド５５とダイヤフラム７３との間に隙間７４が生じる（後述）。この隙間があるため、チャック開閉ロッド５５や押し管４１は固定されていないので軸方向に動き得る状態となる。これにより、ワークＷを加工するため主軸２１を回転させると騒音が発生するおそれがある。また、チャック開閉ロッド５５の先端の端面が動いてダイヤフラム７３の端面に当たることにより、チャック爪５３のチャック力が変わり、加工精度に影響を及ぼすおそれがある。そのため、開閉ロッド戻しバネ７１で保持部材７２の端面とチャック開閉ロッド５５の端面とを押すことにより、チャック開閉ロッド５５や押し管４１を固定する。 The open / close rod return spring 71 is a coil spring disposed between the chuck open / close rod 55 and the holding member 72. The opening / closing rod return spring 71 has a different use from the chuck force adjustment spring 56 in the diaphragm chuck portion 101. As shown in FIG. 7, when the chuck is closed, a gap 74 is generated between the chuck opening / closing rod 55 and the diaphragm 73 (described later). Since there is this gap, the chuck opening / closing rod 55 and the push tube 41 are not fixed and can move in the axial direction. Thereby, when the main shaft 21 is rotated to process the workpiece W, noise may be generated. Further, when the end face of the tip of the chuck opening / closing rod 55 moves and hits the end face of the diaphragm 73, the chucking force of the chuck claws 53 may change, which may affect the processing accuracy. Therefore, the chuck opening / closing rod 55 and the push tube 41 are fixed by pressing the end surface of the holding member 72 and the end surface of the chuck opening / closing rod 55 with the opening / closing rod return spring 71.

次に、上述の如く構成された自動旋盤２の動作について説明する。 Next, the operation of the automatic lathe 2 configured as described above will be described.

（チャックを閉じる場合）
自動旋盤２のダイヤフラムチャック部１０２においてチャックを閉じる場合、前述のダイヤフラムチャック部１０１でチャックを閉じる場合と同様である。即ち、図４に示したように、まず吸気口１８にエアーを供給する（矢印Ａ１）。これに伴い、シリンダーロッド１３（矢印Ａ２）、アーム１４、トグルスリーブ４５（矢印Ａ３）及びトグル４３等も図４と同様の動作をする。 (When closing the chuck)
When the chuck is closed in the diaphragm chuck portion 102 of the automatic lathe 2, it is the same as when the chuck is closed in the diaphragm chuck portion 101 described above. That is, as shown in FIG. 4, first, air is supplied to the intake port 18 (arrow A1). Accordingly, the cylinder rod 13 (arrow A2), the arm 14, the toggle sleeve 45 (arrow A3), the toggle 43, and the like operate in the same manner as in FIG.

押し管４１にトグル４３からの力が働かないことから、開閉ロッド戻しバネ７１のバネ力（反発力）により、チャック開閉ロッド５５及び押し管４１は、後方（矢印Ｄ１）に移動する。なお、この動作も図４と同様（矢印Ａ４、矢印Ａ５）である。 Since the force from the toggle 43 does not act on the push tube 41, the chuck opening / closing rod 55 and the push tube 41 move backward (arrow D1) by the spring force (repulsive force) of the open / close rod return spring 71. This operation is also the same as in FIG. 4 (arrow A4, arrow A5).

このようにチャック開閉ロッド５５が移動することにより、チャック開閉ロッド５５の先端の端面とダイヤフラム７３の端面との間に隙間７４ができる。 By moving the chuck opening / closing rod 55 in this way, a gap 74 is formed between the end surface of the tip of the chuck opening / closing rod 55 and the end surface of the diaphragm 73.

チャックが開いている状態では、チャック開閉ロッド５５からダイヤフラム７３に押圧力が働き、ダイヤフラム７３はワークＷ側に凸となるように変形している。この変形に伴い、チャック爪５３は開いた状態となる。本動作では、前述のようにチャック開閉ロッド５５とダイヤフラム７３との間に隙間７４ができることで、ダイヤフラム７３にはチャック開閉ロッド５５からの力が働かない。そのため、ダイヤフラム７３はその復元力によりワークＷ側に凸の変形から戻ることで、チャック爪５３を閉じさせる。このようなチャック爪５３が閉じる力（チャック力）により、チャック爪５３はワークＷを把持する。 When the chuck is open, a pressing force is applied to the diaphragm 73 from the chuck opening / closing rod 55, and the diaphragm 73 is deformed so as to protrude toward the workpiece W side. Along with this deformation, the chuck claw 53 is opened. In this operation, since the gap 74 is formed between the chuck opening / closing rod 55 and the diaphragm 73 as described above, the force from the chuck opening / closing rod 55 does not act on the diaphragm 73. Therefore, the diaphragm 73 returns from the convex deformation to the workpiece W side by its restoring force, thereby closing the chuck claw 53. The chuck claw 53 grips the workpiece W by such a force that the chuck claw 53 closes (chuck force).

（チャックを開く場合）
ダイヤフラムチャック部１０２でチャックを開く場合、前述のダイヤフラムチャック部１０１でチャックを開く場合と同様である。図５に示したように、まずシリンダー１２の吸気口１７にエアーを供給する（矢印Ｂ１）。これに伴い、シリンダーロッド１３（矢印Ｂ２）、アーム１４、トグルスリーブ４５（矢印Ｂ３）、トグル４３及び押し管４１（矢印Ｂ４）等も図５と同様の動作をする。 (When opening the chuck)
The case where the chuck is opened by the diaphragm chuck unit 102 is the same as the case where the chuck is opened by the diaphragm chuck unit 101 described above. As shown in FIG. 5, first, air is supplied to the intake port 17 of the cylinder 12 (arrow B1). Accordingly, the cylinder rod 13 (arrow B2), the arm 14, the toggle sleeve 45 (arrow B3), the toggle 43, the push tube 41 (arrow B4) and the like operate in the same manner as in FIG.

これに伴い、押し管４１に押されてチャック開閉ロッド５５も図８の矢印Ｅ１（図５の矢印Ｂ５）方向に移動する。その後、チャック開閉ロッド５５の先端の端面がダイヤフラム７３の凹部に突き当たることで、ダイヤフラム７３をワークＷ側に向かって押す。 Accordingly, the chuck opening / closing rod 55 is pushed by the push tube 41 and moves in the direction of arrow E1 (arrow B5 in FIG. 5) in FIG. After that, the end face of the tip of the chuck opening / closing rod 55 abuts against the concave portion of the diaphragm 73, thereby pushing the diaphragm 73 toward the workpiece W side.

ダイヤフラム７３は、チャック開閉ロッド５５から押されることで、ワークＷ側に凸となるように変形する。前述のようにダイヤフラム７３とチャック爪５３とはボルトで結合されているので、ダイヤフラム７３の変形に伴ってチャック爪５３が開く。 The diaphragm 73 is deformed so as to be convex toward the workpiece W side by being pushed from the chuck opening / closing rod 55. As described above, since the diaphragm 73 and the chuck claw 53 are coupled by the bolt, the chuck claw 53 opens as the diaphragm 73 is deformed.

以上説明したように、本実施形態のようにチャック力の調整機構を省略したダイヤフラムチャック部１０２として構成することも可能である。なお、本実施形態の自動旋盤２でも、変形例としてダイヤフラムチャック部１０２に代えてコレットチャック部１０３に交換して使用することができる。 As described above, it is also possible to configure the diaphragm chuck unit 102 without the chuck force adjusting mechanism as in the present embodiment. It should be noted that the automatic lathe 2 of the present embodiment can also be used by being replaced with the collet chuck portion 103 instead of the diaphragm chuck portion 102 as a modification.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９を参照して説明する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態に係る自動旋盤３は、主軸台１１と背面主軸台９１とを備えている。主軸台１１と背面主軸台９１とは共通のベッド９５上に据え付けられている。 The automatic lathe 3 according to this embodiment includes a spindle stock 11 and a back spindle stock 91. The head stock 11 and the rear head stock 91 are installed on a common bed 95.

主軸側には、前述した第１実施形態の変形例のコレットチャック部１０３が設けられている。チャック部以外は、主軸台１１、押し管４１等、図１の自動旋盤１の構成と同様である。 On the main shaft side, a collet chuck portion 103 according to a modification of the first embodiment described above is provided. Except for the chuck portion, the configuration of the automatic lathe 1 of FIG.

背面主軸側には、前述した第１実施形態のダイヤフラムチャック部１０１が設けられている。この構成は図１の自動旋盤１と同様であり、背面主軸台９１が図１の主軸台１１に相当し、背面主軸９２が図１の主軸２１に相当する。 The diaphragm chuck portion 101 of the first embodiment described above is provided on the back spindle side. This configuration is the same as that of the automatic lathe 1 in FIG. 1, the back spindle 91 corresponds to the spindle 11 in FIG. 1, and the back spindle 92 corresponds to the spindle 21 in FIG. 1.

図９に本実施形態の自動旋盤３の動作例を示す。図９では、主軸側で棒状素材であるワークＷ０がコレットチャック８３に把持されており、工具９３で加工されている例を示している。この例では、その後、加工されたワークＷ０をその後背面主軸側に移して、ダイヤフラム５２及びチャック爪５３等の動作でチャックする。そして、背面主軸側の例えば突っ切り工具（図示せず）で加工し、ワークＷと加工する箇所との同軸精度が必要な高精度の加工をすることができる。このように、本実施形態によれば、１本の棒状の素材（ワーク）から、連続して、高精度のワークを加工できる。 FIG. 9 shows an operation example of the automatic lathe 3 of the present embodiment. FIG. 9 shows an example in which the work W0, which is a rod-shaped material, is held by the collet chuck 83 on the spindle side and is processed by the tool 93. In this example, the machined workpiece W0 is then moved to the rear spindle side and chucked by the operation of the diaphragm 52, the chuck claw 53, and the like. And it can process with the precision tool which requires the coaxial precision of the work W and the location to process, for example with a parting tool (not shown) by the side of the back spindle. Thus, according to this embodiment, a highly accurate workpiece can be processed continuously from a single rod-shaped material (work).

なお、この発明は前述した実施形態、具体例に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above and a specific example, A various deformation | transformation and application are possible.

例えば、前述した各実施形態では、押し管４１とチャック開閉ロッド５５とは分離した別個の部材であるが、これらを一体となるように構成してもよい。 For example, in each of the embodiments described above, the push tube 41 and the chuck opening / closing rod 55 are separate members, but they may be configured to be integrated.

また、シリンダー１２は、エアーで動作することとしているが、エアーに限らず、油圧で作動させても良い。この場合、吸気口１７及び吸気口１８に代えて給油口を設けることができる。 The cylinder 12 is operated by air, but is not limited to air and may be operated by hydraulic pressure. In this case, a fuel filler port can be provided in place of the intake port 17 and the intake port 18.

また、シリンダー１２の代わりに、サーボモーターで動作させても良い。この場合、トグルスリーブ４５に所定の動作をさせるため、シリンダーロッド１３及びアーム１４に代えて適宜動力伝達部材を使用することができる。 Further, a servo motor may be used instead of the cylinder 12. In this case, in order to cause the toggle sleeve 45 to perform a predetermined operation, a power transmission member can be appropriately used instead of the cylinder rod 13 and the arm 14.

また、主軸台（又は背面主軸台）は、固定で動かなくても、Ｚ軸やＸ軸に動いても良い。 Further, the spindle stock (or the back spindle stock) may move in the Z axis or the X axis without being fixed and moving.

また、第３実施形態における主軸側、背面主軸側の組み合わせは図９に限定されず、ダイヤフラムチャック部１０１、ダイヤフラムチャック部１０２、コレットチャック部１０３を任意に組み合わせることができる。 Further, the combination of the main spindle side and the rear main spindle side in the third embodiment is not limited to FIG. 9, and the diaphragm chuck portion 101, the diaphragm chuck portion 102, and the collet chuck portion 103 can be arbitrarily combined.

また、チャック力調整バネ５６、開閉ロッド戻しバネ７１及びバネ８２は、コイルスプリングに限定されず、バネ力を付勢する弾性体であれば良い。 Further, the chuck force adjusting spring 56, the open / close rod return spring 71, and the spring 82 are not limited to coil springs, and may be any elastic body that biases the spring force.

また、押圧部材（押し管４１、チャック開閉ロッド５５）及びチャック力調整ねじ５８は、中空であっても良く、また中空でなくても良い。 Further, the pressing member (the push tube 41, the chuck opening / closing rod 55) and the chuck force adjusting screw 58 may be hollow or may not be hollow.

１〜３自動旋盤（旋盤）
１１主軸台
１２シリンダー
１３シリンダーロッド
１４アーム
１６，９５ベッド
１７，１８吸気口
２１主軸（回転軸）
２２，２３軸受
３１ビルトインモータ
３２固定子
３３回転子
４１押し管（押圧部材）
４２チャック開き量調整ナット
４３トグル
４４トグル支え
４５トグルスリーブ
４６軸受
５１，７２保持部材
５２，７３ダイヤフラム
５３チャック爪（把持部材）
５５チャック開閉ロッド（押圧部材）
５６チャック力調整バネ（バネ部材）
５７チャック力調整バネ受け（中間部材）
５８チャック力調整ねじ（調整ねじ）
５９，７４隙間
７１開閉ロッド戻しバネ（バネ部材）
８１コレットスリーブ
８２バネ
８３コレットチャック
８４コレットナット
９１背面主軸台
９２背面主軸
９３工具
１０１，１０２ダイヤフラムチャック部（チャック装置）
１０３コレットチャック部（コレットチャック装置）
１１１トグル切替部（押圧機構）
Ｗ，Ｗ０ワーク（把持対象物） 1-3 Automatic lathe (Lathe)
11 Spindle table 12 Cylinder 13 Cylinder rod 14 Arm 16, 95 Bed 17, 18 Air inlet 21 Spindle (rotary shaft)
22, 23 Bearing 31 Built-in motor 32 Stator 33 Rotor 41 Push tube (pressing member)
42 Chuck opening adjustment nut 43 Toggle 44 Toggle support 45 Toggle sleeve 46 Bearing 51, 72 Holding member 52, 73 Diaphragm 53 Chuck claw (gripping member)
55 Chuck Open / Close Rod (Pressing Member)
56 Chuck force adjustment spring (spring member)
57 Chuck force adjustment spring receiver (intermediate member)
58 Chuck force adjustment screw (adjustment screw)
59, 74 Clearance 71 Opening / closing rod return spring (spring member)
81 Collet sleeve 82 Spring 83 Collet chuck 84 Collet nut 91 Back spindle base 92 Back spindle 93 Tools 101, 102 Diaphragm chuck (chuck device)
103 Collet chuck (Collet chuck device)
111 Toggle switching part (pressing mechanism)
W, W0 Workpiece (Holding object)

Claims

回転軸の先端部に螺合するように配設された保持部材と、
周縁部が前記保持部材に保持されており、前記回転軸の軸方向に所定の押圧力を受けて弾性変形するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの表面に配設されており、把持対象物を把持する複数個の爪を備える把持部材と、
前記回転軸を前記軸方向に挿通するように配設されており、前記ダイヤフラムに対し前記把持対象物に向かって前記押圧力を加える押圧部材と、
前記押圧部材に対し押圧方向と反対の方向に所定のバネ力を付勢するバネ部材と、を備える、
ことを特徴とするチャック装置。 A holding member disposed so as to be screwed to the tip of the rotating shaft;
A diaphragm that is held by the holding member and elastically deforms by receiving a predetermined pressing force in the axial direction of the rotating shaft;
A gripping member provided on the surface of the diaphragm, and comprising a plurality of claws for gripping a gripping object;
A pressing member that is disposed so as to be inserted through the rotating shaft in the axial direction, and that applies the pressing force toward the gripping object with respect to the diaphragm;
A spring member that biases a predetermined spring force in a direction opposite to the pressing direction with respect to the pressing member,
A chuck device characterized by that.

揺動可能に支承されたトグルを備え、該トグルによって前記押圧部材を前記押圧方向に付勢する押圧機構をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。 A toggle that is pivotably supported; and a pressing mechanism that urges the pressing member in the pressing direction by the toggle.
The chuck device according to claim 1, wherein:

前記ダイヤフラムは、該ダイヤフラムの中心部に螺合する調整ねじをさらに備え、
前記調整ねじは、前記押圧部材に当接する受圧面を備え、該受圧面と前記押圧部材との間隔を調整可能である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック装置。 The diaphragm further includes an adjusting screw that is screwed into a central portion of the diaphragm,
The adjustment screw includes a pressure receiving surface that comes into contact with the pressing member, and is capable of adjusting an interval between the pressure receiving surface and the pressing member.
The chuck device according to claim 1 or 2, wherein

前記調整ねじと前記バネ部材との間に配設されており、前記調整ねじを介して前記バネ力の反作用を前記ダイヤフラムに伝達する中間部材をさらに備える、
ことを特徴とする請求項３に記載のチャック装置。 An intermediate member that is disposed between the adjustment screw and the spring member and transmits a reaction of the spring force to the diaphragm via the adjustment screw;
The chuck device according to claim 3.

前記調整ねじは、前記押圧部材と対向する面に、前記押圧部材の先端部が挿入される凹部を備える、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のチャック装置。 The adjustment screw includes a recess into which a tip portion of the pressing member is inserted on a surface facing the pressing member.
The chuck device according to claim 3 or 4, wherein

前記押圧部材及び前記調整ねじは、いずれも前記軸方向に中空である、
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のチャック装置。 The pressing member and the adjustment screw are both hollow in the axial direction.
The chuck device according to any one of claims 3 to 5, wherein:

前記ダイヤフラムは、前記押圧部材と対向する面に、前記押圧部材の先端部が挿入される凹部を備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック装置。 The diaphragm includes a recess into which a front end portion of the pressing member is inserted on a surface facing the pressing member.
The chuck device according to claim 1 or 2, wherein

前記バネ部材は、前記押圧部材と前記保持部材との間に配設されている、
ことを特徴とする請求項７に記載のチャック装置。 The spring member is disposed between the pressing member and the holding member.
The chuck device according to claim 7.

前記押圧部材及び前記ダイヤフラムは、いずれも前記軸方向に中空である、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のチャック装置。 The pressing member and the diaphragm are both hollow in the axial direction.
The chuck device according to claim 7 or 8, wherein

前記押圧部材は、前記軸方向に複数個に分割されている、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のチャック装置。 The pressing member is divided into a plurality in the axial direction.
The chuck device according to any one of claims 1 to 9, wherein:

主軸台と、
前記主軸台に回転自在に支承された主軸と、
前記主軸に設けられた請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のチャック装置と、を備える、
ことを特徴とする旋盤。 A headstock,
A spindle rotatably supported on the spindle stock;
A chuck device according to any one of claims 1 to 10, provided on the main shaft,
A lathe characterized by that.

主軸台と、
前記主軸台に回転自在に支承された主軸と、
前記主軸台に対向して配設された背面主軸台と、
前記背面主軸台に回転自在に支承された背面主軸と、
前記主軸及び前記背面主軸の一方又は双方に設けられた、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のチャック装置と、を備える、
ことを特徴とする旋盤。 A headstock,
A spindle rotatably supported on the spindle stock;
A back spindle stock arranged opposite to the spindle stock;
A back spindle rotatably supported on the back spindle stock;
The chuck device according to any one of claims 1 to 10, provided on one or both of the main shaft and the back main shaft.
A lathe characterized by that.

外周部に形成されたテーパ面を備え、把持対象物を把持するコレットチャックと、
前記押圧部材から前記押圧力を受けることで、前記コレットチャックの前記テーパ面に嵌合して前記コレットチャックを閉じさせるコレットスリーブと、を備えるコレットチャック装置をさらに備え、
該コレットチャック装置と前記ダイヤフラムを備える前記チャック装置とが取り付けの互換性を有する、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の旋盤。 A collet chuck having a tapered surface formed on the outer peripheral portion and gripping a gripping object;
A collet chuck device comprising: a collet sleeve that is fitted to the tapered surface of the collet chuck to close the collet chuck by receiving the pressing force from the pressing member;
The collet chuck device and the chuck device including the diaphragm have mounting compatibility.
The lathe according to claim 11 or 12, characterized in that.