JP2839592B2 - 工作物支持装置 - Google Patents
工作物支持装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、主軸台と心押台との間で工作物を支持させ
る装置に関するものである。
る装置に関するものである。
＜従来の技術＞ 工作機械で軸状の工作物を研削、切削加工する場合、
主軸台の主軸に設けたチャック装置に工作物の一端を把
持させ、工作物の他端を心押台のセンタに支持して主軸
の回転駆動によって工作物を回転し、前記工作物の外周
を加工している。
主軸台の主軸に設けたチャック装置に工作物の一端を把
持させ、工作物の他端を心押台のセンタに支持して主軸
の回転駆動によって工作物を回転し、前記工作物の外周
を加工している。
＜発明が解決しようとする課題＞ 上記従来技術によって工作物の全長に渡って加工する
場合、主軸台側のチャック装置で把持している部分は加
工することができないため、チャック装置で把持してい
る部分以外の加工を行い、次いで工作物を一度取り外し
て反転させて再度取り付けて未加工部分を加工してい
る。従って、加工工程が２工程となりサイクルタイム、
コストの面で問題があり、また、工作物の同軸度精度が
不安定となる。上記課題を解決する手段として、特公昭
51−14186号に開示されたものがあるが、このものはセ
ンタとともに工作物の位置が移動してしまうため、工具
に対する工作物の相対的位置を再設定する必要がある。
また、主軸と主軸に支持されたセンタ主軸とのクリアラ
ンスにより両センタの同心性を維持することが困難であ
り、加えて加工時に受ける振動等に対して互いのセンタ
間において心ズレが起こりやすい。さらに、チャック装
置とは別に両センタを相対的に進退移動させる駆動系
と、これら駆動系の同期およびチャック装置との連携等
の制御装置なだが必要であるため、その分コストが増加
し、また、主軸台が大型化するという問題があった。
場合、主軸台側のチャック装置で把持している部分は加
工することができないため、チャック装置で把持してい
る部分以外の加工を行い、次いで工作物を一度取り外し
て反転させて再度取り付けて未加工部分を加工してい
る。従って、加工工程が２工程となりサイクルタイム、
コストの面で問題があり、また、工作物の同軸度精度が
不安定となる。上記課題を解決する手段として、特公昭
51−14186号に開示されたものがあるが、このものはセ
ンタとともに工作物の位置が移動してしまうため、工具
に対する工作物の相対的位置を再設定する必要がある。
また、主軸と主軸に支持されたセンタ主軸とのクリアラ
ンスにより両センタの同心性を維持することが困難であ
り、加えて加工時に受ける振動等に対して互いのセンタ
間において心ズレが起こりやすい。さらに、チャック装
置とは別に両センタを相対的に進退移動させる駆動系
と、これら駆動系の同期およびチャック装置との連携等
の制御装置なだが必要であるため、その分コストが増加
し、また、主軸台が大型化するという問題があった。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明による工作物支持装置は、主軸台に回転自在に
軸承した主軸と、前記主軸台と対向する心押台に前記主
軸と同期回転するように軸承した回転軸と、前記主軸と
回転軸の対向前端面にそれぞれ設けた一対のチャック装
置と、前記主軸と回転軸に同軸的かつ軸方向不動に装着
し工作物を保持するセンタと、前記一対のチャック装置
の各々に設けられ工作物の対応する端部の外周を把持す
る前進端位置と工作物の対応する端部の外周の加工を許
容するため対応する端面より後退する後退端位置の間で
チャック装置本体に対して進退移動可能な把持爪と、前
記把持爪に係合してこの把持爪を軸方向のみ一体的に進
退移動させる進退用ピストンと、前記把持爪の外周面と
楔係合して把持爪にて工作物を把持させるテーパ面を有
して前記進退用ピストンの軸方向に相対移動可能な作動
用ピストンと、前記進退用ピストンと作動用ピストンと
の間に介挿され進退用ピストンが前進端位置に到達する
までは前記進退用ピストンと作動用ピストンとの相対位
置を保つように作用し、また、進退用ピストンが前進端
位置に到達した後は進退用ピストンに対する作動用ピス
トンの接近を許す弾性部材とからなることを特徴とする
ものである。
軸承した主軸と、前記主軸台と対向する心押台に前記主
軸と同期回転するように軸承した回転軸と、前記主軸と
回転軸の対向前端面にそれぞれ設けた一対のチャック装
置と、前記主軸と回転軸に同軸的かつ軸方向不動に装着
し工作物を保持するセンタと、前記一対のチャック装置
の各々に設けられ工作物の対応する端部の外周を把持す
る前進端位置と工作物の対応する端部の外周の加工を許
容するため対応する端面より後退する後退端位置の間で
チャック装置本体に対して進退移動可能な把持爪と、前
記把持爪に係合してこの把持爪を軸方向のみ一体的に進
退移動させる進退用ピストンと、前記把持爪の外周面と
楔係合して把持爪にて工作物を把持させるテーパ面を有
して前記進退用ピストンの軸方向に相対移動可能な作動
用ピストンと、前記進退用ピストンと作動用ピストンと
の間に介挿され進退用ピストンが前進端位置に到達する
までは前記進退用ピストンと作動用ピストンとの相対位
置を保つように作用し、また、進退用ピストンが前進端
位置に到達した後は進退用ピストンに対する作動用ピス
トンの接近を許す弾性部材とからなることを特徴とする
ものである。
＜作 用＞ 上記の構成により、工作物を主軸台並びに心押台側の
センタ間に支持した後に主軸台側のチャック装置の作動
用ピストンから弾性部材を介して進退用ピストンをチャ
ック装置本体に対して前進させることにより、把持爪を
工作物の端面より後ろの後退端位置から工作物の対応す
る端部の外周の前進端位置まで前進させ、さらに作動用
ピストンが進退用ピストンに接近すると、テーパ面の楔
効果により把持爪が工作物の外周を把持する。
センタ間に支持した後に主軸台側のチャック装置の作動
用ピストンから弾性部材を介して進退用ピストンをチャ
ック装置本体に対して前進させることにより、把持爪を
工作物の端面より後ろの後退端位置から工作物の対応す
る端部の外周の前進端位置まで前進させ、さらに作動用
ピストンが進退用ピストンに接近すると、テーパ面の楔
効果により把持爪が工作物の外周を把持する。
また、心押台側のチャック装置の把持爪は工作物の端
面より後退した後退端位置にて把持解放状態とする。こ
の状態で主軸台側のチャック装置で工作物を回転駆動
し、同チャック装置で把持されている部分以外の外周を
加工する。
面より後退した後退端位置にて把持解放状態とする。こ
の状態で主軸台側のチャック装置で工作物を回転駆動
し、同チャック装置で把持されている部分以外の外周を
加工する。
その後、両センタに支持した工作物の位置を維持した
状態にて把持されていた工作物の端部の外周を加工する
ため、主軸台側のチャック装置の作動用ピストンをチャ
ック装置本体に対して後退させることにより把持爪を把
持解放させ、さらに進退用ピストンを後退させることに
より、把持爪を工作物の端面より後退した後退端位置に
移動する。
状態にて把持されていた工作物の端部の外周を加工する
ため、主軸台側のチャック装置の作動用ピストンをチャ
ック装置本体に対して後退させることにより把持爪を把
持解放させ、さらに進退用ピストンを後退させることに
より、把持爪を工作物の端面より後退した後退端位置に
移動する。
そして、心押台側のチャック装置の作動用ピストンを
前進させて弾性部材および進退用ピストンを介して把持
爪を把持開放状態の後退端位置から工作物の端部外周の
前進位置に前進させて工作物の端部を把持し、心押台側
のチャック装置にて工作物を回転駆動させて主軸台側の
未加工部分の加工を行うものである。
前進させて弾性部材および進退用ピストンを介して把持
爪を把持開放状態の後退端位置から工作物の端部外周の
前進位置に前進させて工作物の端部を把持し、心押台側
のチャック装置にて工作物を回転駆動させて主軸台側の
未加工部分の加工を行うものである。
＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図において、１は主軸台、２は前記主軸台１に回転自在
に軸承された主軸、３は前記主軸２に取付けられている
左チャック装置（チャック装置本体）である。４は主軸
駆動用モータであり、この主軸駆動用モータ４の出力軸
と前記主軸２上に固着されたプーリ30とをベルト18によ
って回転伝達している。
図において、１は主軸台、２は前記主軸台１に回転自在
に軸承された主軸、３は前記主軸２に取付けられている
左チャック装置（チャック装置本体）である。４は主軸
駆動用モータであり、この主軸駆動用モータ４の出力軸
と前記主軸２上に固着されたプーリ30とをベルト18によ
って回転伝達している。
５は心押台であり、前記主軸台１と対向している。こ
の心押台５には、ラム６がストロークベアリング７を介
して軸方向に進退移動可能に軸承されている。このラム
６の軸内には回転軸８が主軸２と同心線上で回転自在に
軸承され、その前端には右チャック装置（チャック装置
本体）９が取付けられている。
の心押台５には、ラム６がストロークベアリング７を介
して軸方向に進退移動可能に軸承されている。このラム
６の軸内には回転軸８が主軸２と同心線上で回転自在に
軸承され、その前端には右チャック装置（チャック装置
本体）９が取付けられている。
19は主軸台１と心押台５との間に渡って主軸２並びに
回転軸８の軸線と平行な軸線で回転自在に軸承された同
期軸であり、主軸２の回転がタイミングベルト20を介し
て伝達される。この同期軸19の心押台５側の端部にはス
プライン23が設けられ、これにスプラインスリーブ22が
軸方向に摺動可能に嵌合されている。このスプラインス
リーブ22と前記回転軸８とはタイミングベル24を介して
回転伝達されている。
回転軸８の軸線と平行な軸線で回転自在に軸承された同
期軸であり、主軸２の回転がタイミングベルト20を介し
て伝達される。この同期軸19の心押台５側の端部にはス
プライン23が設けられ、これにスプラインスリーブ22が
軸方向に摺動可能に嵌合されている。このスプラインス
リーブ22と前記回転軸８とはタイミングベル24を介して
回転伝達されている。
25はラム進退用シリンダであり、そのピストンロッド
26にラム６並びにスプラインスリーブ22の軸受部材31と
に結合された連結部材27が相対摺動可能に嵌挿され、前
記ピストンロッド26端に螺合したノブ29と前記連結部材
27との間に加圧力設定用スプリング28が介装されてい
る。
26にラム６並びにスプラインスリーブ22の軸受部材31と
に結合された連結部材27が相対摺動可能に嵌挿され、前
記ピストンロッド26端に螺合したノブ29と前記連結部材
27との間に加圧力設定用スプリング28が介装されてい
る。
さらに、前記主軸２と回転軸８には第２図で示すよう
にセンタ10、11が左チャック装置３及び右チャック装置
９の前端面より突出して装着されている。
にセンタ10、11が左チャック装置３及び右チャック装置
９の前端面より突出して装着されている。
前記左チャック装置３並びに右チャック装置９の構造
は次の通りである。第２図で示すように、主軸２並びに
回転軸８の軸線方向に前進した前進端位置では工作物Ｗ
の端面から前方の工作物Ｗの外周部分を把持し、軸線方
向に後退した把持開放状態では工作物Ｗの端面から後方
の後退端位置にチャック装置（チャック装置本体）３、
９に対して後退移動可能なコレットチャック12（把持
爪）と、このコレットチャック12を前進端位置と後退端
位置に進退移動させる駆動手段とからなる。前記駆動手
段は前記コレットチャック12の外周面と楔係合するテー
パ面32を有するコレットチャック作動用ピストン13（作
動用ピストン）と、前記コレットチャック12に係合して
軸方向のみ一体的に移動する係合子33を有するコレット
チャック進退用ピストン14（進退ピストン）とから構成
されている。また、コレットチャック作動用ピストン13
とコレットチャック進退用ピストン14との間には弾性部
材であるスプリング15が介装されており、コレットチャ
ック作動用ピストン13にはコレットチャック進退用ピス
トン14に軸方向に係合する係合子16が突設されている。
34はコレットチャック作動用ピストン13の後方室であ
り、ポートP1から圧油が給排される。35はコレットチャ
ック作動用ピストン13とコレットチャック進退用ピスト
ン14との間の中間室であり、36はコレットチャック進退
用ピストン14の前方室である。これら中間室35並びに前
方室36はポートP2から圧油をコレットチャック進退用ピ
ストン14に設けられている切欠き17を介して給排され
る。
は次の通りである。第２図で示すように、主軸２並びに
回転軸８の軸線方向に前進した前進端位置では工作物Ｗ
の端面から前方の工作物Ｗの外周部分を把持し、軸線方
向に後退した把持開放状態では工作物Ｗの端面から後方
の後退端位置にチャック装置（チャック装置本体）３、
９に対して後退移動可能なコレットチャック12（把持
爪）と、このコレットチャック12を前進端位置と後退端
位置に進退移動させる駆動手段とからなる。前記駆動手
段は前記コレットチャック12の外周面と楔係合するテー
パ面32を有するコレットチャック作動用ピストン13（作
動用ピストン）と、前記コレットチャック12に係合して
軸方向のみ一体的に移動する係合子33を有するコレット
チャック進退用ピストン14（進退ピストン）とから構成
されている。また、コレットチャック作動用ピストン13
とコレットチャック進退用ピストン14との間には弾性部
材であるスプリング15が介装されており、コレットチャ
ック作動用ピストン13にはコレットチャック進退用ピス
トン14に軸方向に係合する係合子16が突設されている。
34はコレットチャック作動用ピストン13の後方室であ
り、ポートP1から圧油が給排される。35はコレットチャ
ック作動用ピストン13とコレットチャック進退用ピスト
ン14との間の中間室であり、36はコレットチャック進退
用ピストン14の前方室である。これら中間室35並びに前
方室36はポートP2から圧油をコレットチャック進退用ピ
ストン14に設けられている切欠き17を介して給排され
る。
次に上記構成の動作について説明する。左チャック装
置３並びに右チャック装置９のコレットチャック12が後
退端に位置して把持解放状態で工作物Ｗをセンタ10、11
間に搬送し、ラム６をラム進退用シリンダ25の作動によ
って前進させ、両センタ10、11にて工作物Ｗを支持す
る。その後工作物Ｗの位置を維持した状態にて主軸台１
側の左チャック装置３によって工作物Ｗの対応する端部
を把持（クランプ）する。この工作物Ｗの把持動作は、
左チャック装置３のポートP1より後方室34に圧油が供給
される。これによりコレットチャック作動用ピストン13
及びスプリング15を介してコレットチャック進退用ピス
トン14が前進し、係合子33を介してコレットチャック12
を工作物Ｗの対応する端面より後方の後方端位置から工
作物Ｗの端面を越えて譚外周の前進端位置に前進させ
る。コレットチャック進退用ピストン14の前進端でコレ
ットチャック作動用ピストン13がスプリング15を圧縮し
てさらに前進してテーパ面32によってコレットチャック
12を絞縮し、工作物Ｗの左端部を把持するものである。
置３並びに右チャック装置９のコレットチャック12が後
退端に位置して把持解放状態で工作物Ｗをセンタ10、11
間に搬送し、ラム６をラム進退用シリンダ25の作動によ
って前進させ、両センタ10、11にて工作物Ｗを支持す
る。その後工作物Ｗの位置を維持した状態にて主軸台１
側の左チャック装置３によって工作物Ｗの対応する端部
を把持（クランプ）する。この工作物Ｗの把持動作は、
左チャック装置３のポートP1より後方室34に圧油が供給
される。これによりコレットチャック作動用ピストン13
及びスプリング15を介してコレットチャック進退用ピス
トン14が前進し、係合子33を介してコレットチャック12
を工作物Ｗの対応する端面より後方の後方端位置から工
作物Ｗの端面を越えて譚外周の前進端位置に前進させ
る。コレットチャック進退用ピストン14の前進端でコレ
ットチャック作動用ピストン13がスプリング15を圧縮し
てさらに前進してテーパ面32によってコレットチャック
12を絞縮し、工作物Ｗの左端部を把持するものである。
主軸駆動モータ４の回転は主軸２並びに回転軸８に同
期伝達されているが、工作物Ｗの回転駆動は工作物Ｗを
把持している左チャック装置３によって伝達される。こ
の状態においては、第２図の上半部に示すように心押台
５側のチャック装置９は、工作物Ｗの把持を解放し、コ
レットチャック12が工作物Ｗの対応する端面より後方の
後退端位置に引き込まれており、加工に干渉することの
ない心押台５側の加工部W2を加工する。
期伝達されているが、工作物Ｗの回転駆動は工作物Ｗを
把持している左チャック装置３によって伝達される。こ
の状態においては、第２図の上半部に示すように心押台
５側のチャック装置９は、工作物Ｗの把持を解放し、コ
レットチャック12が工作物Ｗの対応する端面より後方の
後退端位置に引き込まれており、加工に干渉することの
ない心押台５側の加工部W2を加工する。
この加工部W2の加工が完了すると、左チャック装置３
は工作物Ｗの把持を解放（アンクランプ）する。これの
動作は、左チャック装置３のポートP2より圧油を供給す
る。圧油は切欠き17を通って中間室35及び前方室36に入
り、その差圧でコレットチャック進退用ピストン14を前
進端に保持しながら、コレットチャック作動用ピストン
13を後退させコレットチャック12を拡開する。このコレ
ットチャック作動用ピスントン13の一定量の後退で係合
子16がコレットチャック進退用ピストン14を引っ掛けて
後退することにより、係合子33を介してコレットチャッ
ク12は工作物Ｗの外周の前進端位置から工作物Ｗの対応
する端面より後退した後退端位置に移動する。
は工作物Ｗの把持を解放（アンクランプ）する。これの
動作は、左チャック装置３のポートP2より圧油を供給す
る。圧油は切欠き17を通って中間室35及び前方室36に入
り、その差圧でコレットチャック進退用ピストン14を前
進端に保持しながら、コレットチャック作動用ピストン
13を後退させコレットチャック12を拡開する。このコレ
ットチャック作動用ピスントン13の一定量の後退で係合
子16がコレットチャック進退用ピストン14を引っ掛けて
後退することにより、係合子33を介してコレットチャッ
ク12は工作物Ｗの外周の前進端位置から工作物Ｗの対応
する端面より後退した後退端位置に移動する。
上記左チャック装置３の把持解放と同時に心押台５側
の右チャック装置９の把持動作を行い、第２図の下半部
に示す状態となる。これは左チャック装置３と同じであ
るため説明を省略する。
の右チャック装置９の把持動作を行い、第２図の下半部
に示す状態となる。これは左チャック装置３と同じであ
るため説明を省略する。
右チャック装置９により把持された工作物Ｗは回転軸
８の回転力によって回転駆動され、主軸台１側の未加工
の加工部W1を加工する。なお、本実施例においてコレッ
トチャック進退用ピストン14と係合子33およびコレット
チャッス作動用ピストン13と係合子16を別体にて構成し
ているが、それぞれコレットチャック進退用ピストン14
およびコレットチャック作動用ピストン13に一体的に形
成しても良い。
８の回転力によって回転駆動され、主軸台１側の未加工
の加工部W1を加工する。なお、本実施例においてコレッ
トチャック進退用ピストン14と係合子33およびコレット
チャッス作動用ピストン13と係合子16を別体にて構成し
ているが、それぞれコレットチャック進退用ピストン14
およびコレットチャック作動用ピストン13に一体的に形
成しても良い。
＜発明の効果＞ 以上のように本発明によると、主軸台に回転自在に軸
承した主軸と、前記主軸台と対向する心押台に前記主軸
と同期回転するように軸承した回転軸と、前記主軸と回
転軸の対向前端面にそれぞれ設けた一対のチャック装置
により主軸台並びに心押台センタ間に支持した工作物を
交互に把持し、しかも把持解放している側のチャック装
置の把持爪は加工に干渉しないように工作物の対応する
端面から後退した後退端位置に退避させる構成であるか
ら、軸状工作物の外周全長加工を１回の工作物支持で可
能とし、加工工程の短縮化と、同軸度の精度の向上が得
られる。また、把持爪による工作物の把持および把持開
放と把持爪の進退は、１つの駆動系により作動用ピスト
ンと進退用ピストンとを弾性部材を介して連携動作させ
るため、別途、駆動装置や制御装置等を必要としない。
承した主軸と、前記主軸台と対向する心押台に前記主軸
と同期回転するように軸承した回転軸と、前記主軸と回
転軸の対向前端面にそれぞれ設けた一対のチャック装置
により主軸台並びに心押台センタ間に支持した工作物を
交互に把持し、しかも把持解放している側のチャック装
置の把持爪は加工に干渉しないように工作物の対応する
端面から後退した後退端位置に退避させる構成であるか
ら、軸状工作物の外周全長加工を１回の工作物支持で可
能とし、加工工程の短縮化と、同軸度の精度の向上が得
られる。また、把持爪による工作物の把持および把持開
放と把持爪の進退は、１つの駆動系により作動用ピスト
ンと進退用ピストンとを弾性部材を介して連携動作させ
るため、別途、駆動装置や制御装置等を必要としない。
第１図は本発明装置の要部断面平面図、第２図はチャッ
ク装置の詳細断面図である。 １……主軸台、２……主軸、３……左チャック装置、５
……心押台、８……回転軸、９……右チャック装置、1
0、11……センタ、12……コレットチャック、13……コ
レットチャック作動用ピストン、14……コレットチャッ
ク進退用ピストン。
ク装置の詳細断面図である。 １……主軸台、２……主軸、３……左チャック装置、５
……心押台、８……回転軸、９……右チャック装置、1
0、11……センタ、12……コレットチャック、13……コ
レットチャック作動用ピストン、14……コレットチャッ
ク進退用ピストン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−58403（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−14186（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23B 31/16,31/20 B23B 19/02,23/00
Claims (1)
- 【請求項１】主軸台に回転自在に軸承した主軸と、前記
主軸台と対向する心押台に前記主軸と同期回転するよう
に軸承した回転軸と、前記主軸と回転軸の対向前端面に
それぞれ設けた一対のチャック装置と、前記主軸と回転
軸に同軸的かつ軸方向不動に装着し工作物を保持するセ
ンタと、前記一対のチャック装置の各々に設けられ工作
物の対応する端部の外周を把持する前進端位置と工作物
の対応する端部の外周の加工を許容するため対応する端
面より後退する後退端位置の間でチャック装置本体に対
して進退移動可能な把持爪と、前記把持爪に係合してこ
の把持爪を軸方向のみ一体的に進退移動させる進退用ピ
ストンと、前記把持爪の外周面と楔係合して把持爪にて
工作物を把持させるテーパ面を有して前記進退用ピスト
ンと軸方向に相対移動可能な作動用ピストンと、前記進
退用ピストンと作動用ピストンとの間に介挿され進退用
ピストンが前進端位置に到達するまでは前記進退用ピス
トンと作動用ピストンとの相対位置を保つように作用
し、また、進退用ピストンが前進端位置に到達した後は
進退用ピストンに対する作動用ピストンの接近を許す弾
性部材とからなることを特徴とする工作物支持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29760689A JP2839592B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 工作物支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29760689A JP2839592B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 工作物支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161204A JPH03161204A (ja) | 1991-07-11 |
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