JP3112319B2 - 切削加工装置及び切削加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，相対回転可能な
軸部材と加工部材とから成る工作物組立体における加工
部材の端面と外周面とを切削加工する切削加工装置及び
切削加工方法に関し，特に８ミリＶＴＲ等のシリンダの
端面に製品の基準面を切削加工し，外周面にテープ走行
のガイドとなるリードを切削加工する切削加工装置及び
切削加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，工作物用コレットチャックとして
は，例えば，実開昭６３−９１３１１号公報に開示され
たものがある。該工作物用コレットチャックは，基体に
対し進退摺動自在に装着されたコレットスリーブと，コ
レットスリーブに進退摺動自在に貫挿されたコレット
と，基体に対しコレットを前進方向に付勢する前進用ば
ねと，コレットを閉じるようにコレットに対しコレット
スリーブを前進方向に付勢するクランプ用ばねとから構
成され，コレットスリーブとコレットとの間にはコレッ
トに対しコレットスリーブをクランプ用ばねに抗して後
退し得るコレット開閉スペースとコレットスリーブの後
退時に両者が互いに係合する係合手段とが具備されてい
る。そして，回転主軸の先端には偏心位置に駆動ピンが
弾性的に突出して取り付けられ，該駆動ピンが工作物に
形成した孔に弾性的に挿入されて工作物を回転させ，ま
た，工作物の軸部の一端をクランプレストにばねとねじ
で取り付けると共に，他端をコレットのばね力で押圧し
て取り付けたものである。

【０００３】また，組立部品の旋削加工装置として，特
開平２−５９２０３号公報に開示されたものがある。該
組立部品の旋削加工装置は，ＶＴＲ，８ミリＶＴＲ，Ｄ
ＡＴ等の相対回転部材から成る組立部品にリード加工等
の曲線旋削加工を施すものであり，その構成は，相対回
転可能な軸部材と外側部材とから成る組立部品における
前記軸部材の一端部を支持する第一保持部，該第一保持
部に対して進退可能であり且つ前記軸部材の他端部を支
持する第二保持部，前記第一保持部に回転可能に配置さ
れ且つ前記外側部材に旋削加工に必要な回転運動を与え
る主軸手段，及び前記第一保持部に取付けられ且つ前記
軸部材に回転運動を与えるドライバ手段から成るもので
ある。前記ドライバ手段は，主軸に組込まれた副サーボ
モータ，該副サーボモータに駆動連結し且つ組立部品回
転中心と同軸上に配置されたセンタ，該センタの外周面
に回転軸線方向に摺動可能状態にスプリングによって前
記組立部品側に付勢されたドライバ，及び該ドライバに
取付けられ且つ前記組立部品の外側部材ボス外径に嵌合
するドライバブーツから成るものである。また，前記第
二保持部は，フレーム内に組立部品回転中心と同軸上に
回転軸線方向に摺動可能に配置したローリングセンタボ
ス及び該ローリングセンタボスの先端に凹部を形成した
ローリングセンタから成り，前記フレームを主軸台後側
面に組立部品回転軸と平行移動可能に取付けたものであ
る。更に，前記主軸手段は主軸端面に駆動プレートを介
して取付け且つ前記組立部品に対して前後運動可能なケ
レプレートと，前記組立部品の外側部材端面に形成した
係合穴に係止可能なケレとを含むものである。

【０００４】また，ＮＣ切削加工装置として，特開平２
−８８１０２号公報に開示されたものがある。該ＮＣ切
削加工装置は，ＶＴＲ用シリンダにテープ走行時のガイ
ドとなるリード形状等のリード加工を高速で行うことが
できるものであり，ＮＣ制御されるＸ−Ｚ移動テーブル
上に固定され且つ工作物の切削に必要な回転を与えるサ
ーボモータを組み込んだ主軸手段，該主軸手段に設けた
工作物を保持位置決めするクランプ手段，該クランプ手
段にて保持される工作物と対向する位置に設定した固定
テーブル，該固定テーブルに取付け且つ前記工作物に対
して独立に往復運動可能な切削加工用刃物台，及び前記
固定テーブルに固定し且つ該切削加工用刃物台を往復運
動させるサーボモータから成るものである。

【０００５】また，特開平２−１８０５０３号公報に
は，リード加工用刃物台装置及び該刃物台装置を用いた
ＮＣリード加工装置が開示されている。該リード加工用
刃物台装置は，刃物取付スライドを高速で往復運動させ
るものであり，テーブルに固定したサーボモータ，該サ
ーボモータの駆動軸と一体構造の回転軸に形成した雄ね
じ，該雄ねじに螺合し且つ前記回転軸の回転運動に応じ
て往復運動可能なナット部材，該ナット部材に固定され
且つ一端に刃物を取付けた刃物取付スライド，該刃物取
付スライドは前記テーブルに固定したスライドベースに
エア軸受を介して往復摺動可能に支持されている。ま
た，ＮＣリード加工装置は，ＶＴＲ用シリンダにテープ
走行時のガイドとなるリード形状等のリード加工を高速
で行うことができるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，前掲実
開昭６３−９１３１１号公報に開示された工作物用コレ
ットチャックでは，工作物に回転力を与える駆動ピンは
工作物に対して回転力のみでなく，弾性力で推力も与え
る構造であるので，工作物の軸方向の位置が常に不安定
な状態で保持され，工作物の外面を加工する場合に，軸
方向の加工に対して高精度を期待することはできないと
いう問題を有している。また，工作物の軸部の固定につ
いても，工作物の軸部の一端をねじとばねとでクランプ
レストに取り付け，他端をコレットのばね力で押圧して
取り付けているため，コレットのばね力が工作物の軸方
向に付勢しており，工作物の軸方向に対する保持状態に
常に不安定さが存在し，工作物に対する軸方向の加工精
度には高精度を期待できないという問題を有している。
更に，該工作物用コレットチャックでは，基準面となる
加工部材の端面加工とリード加工とを同一機上で行うこ
とができず，加工精度に高精度を期待できないという問
題を有している。

【０００７】この発明の目的は，上記の課題を解決する
ことであり，相対回転可能な軸部材と加工部材とから成
る工作物組立体に対して加工部材の外周面にリードを切
削加工する切削加工装置及び該装置を用いた切削加工方
法に関し，工作物取付装置によって前記軸部材の両端部
に軸方向の推力が付勢されない状態で押圧保持すると共
に，前記軸部材の一端を保持する支持手段に対して前記
軸部材の他端を保持する支持手段を微調整して工作物に
対する回転軸線を整合させ，更に，回転手段で前記加工
部材に軸方向の推力を付勢することなく回転力のみを与
えて回転させ，特に，ＮＣテーブルに前記加工部材の端
面に基準面を切削加工する第１刃物台と往復運動して前
記加工部材の外周面にリードを切削加工する第２刃物台
とを取り付け，前記加工部材の切削した端面を基準面と
して外周面にリードを切削加工することによって加工精
度を向上させて高精度のリード加工を行うことができる
切削加工装置及び切削加工方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は，相対回転可
能な軸部材と加工部材とから成る工作物組立体の前記軸
部材の両端を支持し且つ前記加工部材に回転運動を与え
る工作物取付装置，該工作物取付装置に隣接して配置さ
れ且つ前記工作物組立体に対して軸心方向のＺ方向と該
軸心方向に直交する水平方向のＸ軸方向に移動できるＮ
Ｃテーブル，該ＮＣテーブルに固定されたセンサー支持
台に取り付けられ且つ前記加工部材の端面の位置を検出
する工作物位置センサー，前記加工部材の端面に基準面
を切削加工する第１刃物を取り付けた前記ＮＣテーブル
に固定された第１刃物台，及び回転する前記加工部材の
外周面に往復移動してリードを切削加工する第２刃物を
取り付けた往復移動するスライドを備えた前記ＮＣテー
ブルに固定された第２刃物台を有し，前記工作物取付装
置は，主軸台に取り付けられた第１支持ブロック上の前
記軸部材の一端部に対して軸心方向に変位して前記軸部
材を押圧固定する第１押圧部を備えたコレット，該コレ
ットの前記第１押圧部を軸心方向に変位させるため前記
主軸台に対して軸方向に進退摺動可能なコレット作動
筒，前記主軸台に回転可能に設けられた主軸によって回
転し且つ前記加工部材に係合して前記加工部材に回転を
与える加工部材回転手段，スライドベースに取り付けら
れた軸心方向に直交する水平方向と垂直方向に移動可能
なスライド手段，及び該スライド手段に支持された第２
支持ブロック上の前記軸部材の他端部を押圧固定する第
２押圧部を備えた揺動手段を有することから成る切削加
工装置に関する。

【０００９】この切削加工装置は，前記主軸台に取り付
けた前記支持ブロックには前記工作物組立体の前記軸部
材の端面が当接する基準金が取り付けられている。

【００１０】この切削加工装置は，前記スライド手段に
は前記工作物組立体の前記加工部材の外面に接触して前
記加工部材の回転に対して制動を付与するブレーキ手段
が設けられている。

【００１１】また，この発明は，相対回転可能な軸部材
と加工部材とから成る工作物組立体の前記軸部材に回転
運動を与えるように，前記軸部材の一端部を主軸台に取
り付けられた第１支持ブロック上の前記軸部材の一端部
に対して軸心方向に変位して前記軸部材を押圧固定する
第１押圧部を備えたコレットと該コレットの前記第１押
圧部を軸心方向に変位させるため前記主軸台に対して軸
方向に進退摺動可能なコレット作動筒によって支持し，
前記軸部材の他端部をスライドベースに取り付けられた
軸心方向に直交する水平方向と垂直方向に移動可能なス
ライド手段に支持された第２支持ブロック上の第２押圧
部を備えた揺動手段によって押圧固定し，前記軸部材に
相対回転可能に支持された前記加工部材に加工部材回転
手段によって軸方向の推力を与えることなく回転力のみ
を与えて前記加工部材を回転させ，前記加工部材の端面
の位置検出信号に応答してＮＣテーブルに設置された第
１刃物によって前記加工部材の端面に基準面を切削加工
し，次いで，前記端面に切削加工された前記基準面に応
じてＮＣテーブルに設置された往復運動する第２刃物に
よって前記加工部材の外周面にリードを切削加工するこ
とから成る切削加工方法に関する。

【００１２】この発明による切削加工装置及び切削加工
方法は，上記のように構成されているので，製品の端面
に基準面の切削加工と外周面にリードの切削加工とがＮ
Ｃテーブルの同一機上において加工でき，両加工面の位
置関係は調節することなく常に一致しており，高精度の
加工精度が確保できる。特に，軸部材の一端部は，第１
支持ブロックに支持した軸部材の端部を押圧して固定す
る第１押圧部を備えた主軸台に固定したコレット，及び
前記主軸台に対して進退可能であり且つ前記コレットの
前記第１押圧部を軸心方向に変位させるコレット作動筒
から保持されているので，前記軸部材の保持に当たって
前記軸部材に対して軸方向の推力は付勢されず，垂直方
向の押圧力のみが作用して前記軸部材は保持される。

【００１３】更に，前記加工部材の他端部は，スライド
ベースに取り付けた軸心方向に直交する水平方向と垂直
方向に移動可能なスライド手段，該スライド手段に支持
され且つ前記軸部材の他端部下面を支持する第２支持ブ
ロック，及び該第２支持ブロックに支持した前記軸部材
の前記端部上面を押圧固定する第２押圧部を備えた前記
スライドに取り付けた揺動手段で保持されているので，
前記軸部材に対して軸方向の推力が付勢されず，垂直方
向の押圧力のみが作用して前記軸部材は保持される。そ
して，前記軸部材の他端の前記第２支持ブロックを前記
第１支持ブロックに対して微調整して工作物組立体に対
する回転軸心を整合させることができる。また，前記加
工部材の回転は，前記主軸台に回転可能に設けた主軸に
よって回転する加工部材回転手段が前記加工部材に係合
して前記加工部材に回転を与えるので，前記加工部材に
は推力は作用せず回転力のみが与えられ，軸方向の加工
精度に影響を及ぼさない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による切削加工装置及び切削加工方法の一実施例を説明
する。図１はこの発明による切削加工装置の一実施例を
示す平面図，図２は図１の切削加工装置の正面図，図３
は図１の切削加工装置における工作物組立体の設置状態
の一例を示す説明図，図４は図１の切削加工装置におけ
る工作物組立体の設置状態の別の例を示す説明図及び図
５は図１の切削加工装置における工作物組立体の設置状
態の更に別の例を示す説明図である。

【００１５】この切削加工装置において，後述の工作物
取付装置を組み込んだベッドベース６１に隣接してＮＣ
テーブル５５が設置されている。工作物取付装置は相対
回転可能な軸部材２と加工部材３とから成る工作物組立
体１を保持するものであり，工作物取付装置に軸部材２
の両端を支持し且つ加工部材３に回転運動を与えること
ができるものである。ＮＣテーブル５５には，上面両端
側に第１刃物台である刃物台５６及び第２刃物台である
刃物台５７が取り付けられ，刃物台５６と刃物台５７と
の間の上面にセンサー支持台５４が取り付けられてい
る。ＮＣテーブル５５は，工作物組立体１の軸心方向に
直交する水平方向即ちＸ方向に移動できると共に，工作
物組立体１の軸心方向即ちＺ方向に移動できる。

【００１６】センサー支持台５４には，加工部材３の端
面の位置を検出する工作物位置センサー５８が取り付け
られている。また，刃物台５６には，加工部材３の端面
を基準面に切削加工する第１刃物である刃物６２が取り
付けられている。しかも，工作物位置センサー５８の測
定子５９は，加工部材３の端面を切削する刃物６２に対
してオフセット状態に設定されている。更に，刃物台５
７は，例えば，前掲特開平２−１８０５０３号公報に開
示されたような刃物取付スライド６０を備えているもの
である。刃物取付スライド６０は，加工部材３の回転に
応答して往復運動することができるものであり，ここで
は詳細な説明は省略する。また，刃物取付スライド６０
には，第２刃物である刃物５１が取り付けられ，刃物５
１は加工部材３の外周面に往復移動してリードを切削加
工することができるものである。また，刃物台５６に取
り付けた刃物６２と刃物取付スライド６０に取り付けた
刃物５１とは，工作物組立体１の加工部材３に対して直
径方向に対向した位置に設置されている。

【００１７】この切削加工装置では，後文で説明する工
作物取付装置に工作物組立体１を設定した状態で，工作
物位置センサー５８の測定子５９を工作物組立体１の加
工部材３の切削する端面６５に接触させて加工部材３の
設定位置を測定する。工作物組立体１を工作物取付装置
に取り付けるには，後述するように，支持ブロック１１
に固定した基準金１７の端面６３に工作物組立体１の軸
部材２の端面６４を当接させた状態で固定している。工
作物取付装置の支持ブロック１１と支持ブロック４５に
工作物組立体１を設定して固定した場合には，加工部材
３の設定位置に関して図３，図４及び図５の状態が発生
する。

【００１８】図３に示す工作物組立体１の設定位置につ
いては，基準金１２の端面６３と工作物組立体１の加工
部材３の端面６５との間の距離が予め設定した長さＬに
ほぼ等しい長さ（Ｌ±０）状態であり，軸部材２の端面
６４が基準金１２の端面６３に密着して当接した状態で
ある。従って，基準金１２の端面６３と工作物組立体１
の加工部材３の端面６５との間の距離（Ｌ±０）が，加
工部材３の端面６４を刃物６２で切削できる許容範囲で
あるので，切削加工装置を作動して工作物組立体１の加
工部材３の端面６５の切削を行い，加工部材３の端面６
５を製品の基準面になるように仕上げる。

【００１９】図４に示す工作物組立体１の設定位置につ
いては，基準金１２の端面６３と工作物組立体１の加工
部材３の端面６５との間の距離が予め設定した長さＬよ
り長い（Ｌ＋α）状態であり，軸部材２の端面６４が基
準金１２の端面６３に密着して当接した状態でないか，
或いは工作物組立体１の軸部材２が加工部材３の端面６
５から長く突出している場合である。従って，基準金１
２の端面６３と工作物組立体１の加工部材３の端面６５
との間の距離（Ｌ＋α）が，加工部材３の端面６４を刃
物６２で切削できる許容範囲を超えており，切削加工装
置を作動して工作物組立体１の加工部材３の端面６５の
切削を行ってはならない状態であるので，工作物組立体
１の工作物取付装置への設定を再度行うか，又は工作物
組立体１の軸部材２と加工部材３との組立を再度行わな
ければならない状態である。

【００２０】図５に示す工作物組立体１の設定位置につ
いては，基準金１２の端面６３と工作物組立体１の加工
部材３の端面６５との間の距離が予め設定した長さＬよ
り短い（Ｌ−α）状態であり，工作物組立体１の加工部
材３が軸部材２に対して基準金１２側に偏って組み込ま
れた場合である。従って，基準金１２の端面６３と工作
物組立体１の加工部材３の端面６５との間の距離（Ｌ−
α）が，加工部材３の端面６４を刃物６２で切削できる
許容範囲を超えている場合には，切削加工装置を作動し
て工作物組立体１の加工部材３の端面６５の切削を行っ
てはならないが，加工部材３の端面６４を刃物６２で切
削できる許容範囲内であれば，例えば，切削加工装置を
作動して工作物組立体１の加工部材３の端面６５に対し
て２度の切削を行い，加工部材３の端面６５を製品の基
準面になるように仕上げる。

【００２１】次に，この切削加工装置に組み込まれてい
る工作物取付装置について説明する。図６は工作物取付
装置の一実施例を示す正面図，図７は図６の工作物取付
装置の右側面図，図８は図６の工作物取付装置を示す断
面図，図９は図８の工作物取付装置の主軸側の拡大断面
図，図１０は図８の工作物取付装置の主軸側の支持ブロ
ックを示す側面図，及び図１１は図８の工作物取付装置
のスライド側の平面図である。

【００２２】この実施例における工作物取付装置は，工
作物として，軸部材２と該軸部材２に対して相対的に回
転可能な外部材即ち加工部材３とから成る工作物組立体
１を支持する旋盤に設けられたものであり，工作物組立
体１の軸部材２を保持して加工部材３に切削回転を与
え，加工部材３の軸方向外周面に長手方向に曲線を描く
形状であるリード等の切削加工を行うために適用される
ものである。この工作物取付装置で工作物組立体１を保
持した場合には，例えば，工作物組立体１が８ミリＶＴ
Ｒ等のシリンダである場合には，シリンダとなる加工部
材３に対して製品の基準面とテープ走行のガイドとなる
リードとを同一機上で切削加工する構造に構成すること
ができる。

【００２３】この工作物取付装置において加工部材３に
回転を与える加工部材回転手段は，次のように構成され
ている。旋盤のベッドベース６１に主軸台４が取り付け
られ，主軸台４には主軸台ハウジング５がボルト等で固
定され，また，該主軸台ハウジング５には，加工部材回
転手段を構成する一種のシンクロプーリである主軸回転
体６が軸受２０を介して回転可能に取り付けられてい
る。主軸回転体６の前端には，ケレベース１４をボルト
等で固定した面板７がボルト等で固定されている。ま
た，主軸台４にはスタンド５２が取り付けられ，スタン
ド５２に取り付けたプレート５３上にはサーボモータ５
０が設置されている。主軸回転体６は，一種のタイミン
グプーリであり，サーボモータ５０の回転がタイミング
プーリ４９及びタイミングベルト１６を通じて伝達され
るように構成されている。

【００２４】ケレベース１４には，１個又は複数個のケ
レピン１５（図８又は図９）が回転軸心から偏心した位
置に取り付けられている。ケレピン１５が取り付けられ
るケレベース１４の回転軸心から偏心した位置は，工作
物組立体１の加工部材３の端面に施される基準加工面の
領域に干渉しないように，加工領域より半径方向内側に
設定されている。ケレピン１５は，工作物組立体１の加
工部材３に形成されている駆動孔である係合孔１７に隙
間を有する状態で挿入されて係合するように前方へ突出
している。主軸回転体６の回転は，面板７を通じてケレ
ベース１４に伝達され，ケレベース１４の回転はケレピ
ン１５を回転軸心を中心に所定の円運動となって回転す
る。従って，ケレピン１５が工作物組立体１の加工部材
３に係合しているので，軸部材２が固定されていると，
ケレピン１５は加工部材３を軸方向に押圧しないので，
加工部材３には推力が付勢されることなく回転力のみが
作用して軸部材２に対して回転することになる。

【００２５】この工作物取付装置において，主軸台ハウ
ジング５にはシリンダサポート２３が取り付けられ，該
シリンダサポート２３には作動シリンダ２２が支持され
ている。また，シリンダサポート２３に形成した貫通孔
２６と主軸台ハウジング５に形成した貫通孔２７には，
コレット作動筒９がシリンダサポート２３と主軸台ハウ
ジング５とに対して進退摺動可能に貫通している。コレ
ット作動筒９の端部には作動シリンダ２２のロッド２４
が固定されている。即ち，コレット作動筒９は作動シリ
ンダ２２のロッド２４の作動に同期して作動される構造
に構成されている。従って，作動シリンダ２２が作動し
てロッド２４が往復運動すると，コレット作動筒９がシ
リンダサポート２３の貫通孔２６と主軸台ハウジング５
の貫通孔２７内を進退可能に摺動することになる。

【００２６】また，シリンダサポート２３の貫通孔２６
には，コレットサポート２５が嵌合している。コレット
サポート２５には，コレット作動筒９内に遊合状態に嵌
合しているコレット１０の後端部が固定されている。コ
レット１０は，前端側が大きく切り込まれたスリット１
８（図９）が形成され，コレット１０の前端部の上部は
前方に突出し且つ下部は欠落した形状に形成されてい
る。コレット１０の前端部の上部は半径方向に揺動する
ばね作用を有する把持子即ち押圧部１３に形成されてい
る。更に，コレット１０の押圧部１３の外周面は半径方
向前方外向きに伸びるテーパ面２１に形成され，且つ押
圧部１３の内周面は工作物組立体１の軸部材２の上面を
押圧する押圧面２６が形成されている。また，コレット
作動筒９の前端部内周面には，押圧部１３のテーパ面２
１に接触状態に当接可能なテーパ面１９が形成されてい
る。

【００２７】更に，主軸台ハウジング５には，支持ブロ
ック１１がボルト等で取外し可能に固定されている。支
持ブロック１１は，工作物組立体１の軸部材２の下面を
載置して支持する上部が開口状態のＶ形支持面８を有し
ている。また，支持ブロック１１には，軸方向即ち長手
方向に対する基準金１２がボルト等で取外し可能に固定
されている。基準金１２は工作物組立体１の軸部材２の
端面に当接する基準面を有しており，基準金１２の基準
面に工作物組立体１の軸部材２の端面を当接させて工作
物組立体１を切削加工可能な状態に設定することによっ
て，工作物組立体１の軸部材２を軸方向の加工基準位置
に設定できる。

【００２８】この工作物取付装置において，工作物組立
体１の軸部材２の端面を基準金１２の基準面に当接さ
せ，且つ工作物組立体１の軸部材２の下面を支持ブロッ
ク１１のＶ形支持面８に載置し，次いで，作動シリンダ
２２を作動してコレット作動筒９を前方へ摺動させる
と，コレット作動筒９のテーパ面１９が押圧部１３のテ
ーパ面２１を半径方向内向きに押圧し，押圧部１３は半
径方向内向きに変位し，工作物組立体１の軸部材２の上
面を押圧し，工作物組立体１の軸部材２は，押圧部１３
の押圧面２６と支持ブロック１１のＶ形支持面８との間
に挟持されて強固に固定される。この時，工作物組立体
１の軸部材２に対しては，軸方向の推力は作用しないの
で，工作物組立体１の軸部材２は軸方向へは移動せず，
軸方向に対して強固に固定されることになり，加工部材
３の外周面に軸方向の切削加工を行う場合に，加工精度
に悪影響を及ぼすことがない。

【００２９】次に，この工作物取付装置のスライド側の
保持手段について説明する。主軸台４のフレームには，
スペーサ３３を介在させてスライドベース２８が固定さ
れている。スライドベース２８には，軸心方向に直交す
る水平方向に伸びるあり形係合部３１が形成されてい
る。スライドベース２８のあり形係合部３１には，クロ
ススライド２９に形成した軸心方向に直交する水平方向
に伸びるあり溝形嵌合溝３２（図１１）が嵌合してい
る。クロススライド２９は，スライドベース２８との間
に配置されたばね４２によってシリンダ３８のピストン
４３に押圧状態に設置されているので，シリンダ３８の
作動によってピストン４３が伸び出せば，クロススライ
ド２９はスライドベース２８に対してばね４２のばね力
に抗して軸心方向に直交する水平方向即ちＸ方向に移動
する。クロススライド２９のスライドベース２８に対す
る移動量はミクロン単位で調整され，クロススライド２
９をスライドベース２８に対して軸心方向に直交する水
平方向即ちＸ方向の微調整を行うことができる。

【００３０】更に，クロススライド２９の他面には，軸
心方向に直交する上下方向に伸びるあり形係合部３７が
形成されている。クロススライド２９のあり形係合部３
７には，スライド３０に形成した軸心方向に直交する上
下方向に伸びるあり溝形嵌合溝３６が嵌合している。ス
ライド３０は，スライドベース２８との間に配置された
ばね（図示せず）によって上方へシリンダ４６のピスト
ン４７に押圧状態に設置されているので，シリンダ４６
の作動によってピストン４７が伸び出せば，スライド３
０はクロススライド２９に対して上記ばねのばね力に抗
して軸心方向に直交する上下方向即ちＹ方向に移動す
る。スライド３０のクロススライド２９に対する移動量
はミクロン単位で調整され，スライド３０をクロススラ
イド２９に対して軸心方向に直交する上下方向即ちＹ方
向に微調整を行うことができる。

【００３１】また，スライド３０には，クランプブロッ
ク３４が固定されている。クランプブロック３４には，
ボルト等で取外し可能にＶ形支持面４４を有する上部開
口状態の支持ブロック４５が取り付けられている。ま
た，クランプブロック３４には，揺動手段となる枢支点
４１で枢動するリンク３５が枢着されている。リンク３
５の一端には軸部材２の端部上面を押圧する加圧クラン
パー即ち押圧部４０が取り付けられ，リンク３５の他端
には係合孔４７が形成されている。リンク３５の係合孔
４７には，クランプブロック３４に取り付けたシリンダ
４６のピストン６７に取り付けた枢支ピン３９が遊嵌し
ている。従って，シリンダ４６が作動してピストン６７
が上方へ伸び出すと，リンク３５が枢支点４１を中心に
揺動し，リンク３５に取り付けた係合部即ち押圧部４０
が支持ブロック４５のＶ形支持面４４に載置された軸部
材２の端部上面を押圧する。従って，工作物組立体１の
軸部材２の端部は，支持ブロック４５と押圧部４０との
間に挟持され，強固に固定される。

【００３２】更に，クランプブロック３４には，工作物
組立体１の加工部材３の外面に接触して加工部材３の回
転に対して制動を付与するブレーキ手段であるばね力を
有するセーム皮等で製作された板ばね式ブレーキ４８が
取り付けられている。工作物取付装置に工作物組立体１
を設置して，加工部材３に回転を与えて加工部材３の外
周面にリードを切削加工する時に，旋盤の刃物（図示せ
ず）が加工部材３の外周面に接触して切削する際に切削
負荷変動が発生するが，その切削負荷変動に対して板ば
ね式ブレーキ４８はばね力で加工部材３の外面に接触し
て該負荷変動を抑制する作用を発揮する。

【００３３】この切削加工装置に組み込んだ工作物取付
装置は，上記のように構成されており，工作物組立体１
を取り付けるには，次のような工程で行うことができ
る。作動シリンダ２２を作動してコレット作動筒９を後
方に引っ込めておくと共に，シリンダ４６を作動してリ
ンク３５を支持ブロック４５から離れる方向に揺動させ
ておく。この状態で，工作物組立体１の軸部材２の両端
を，支持ブロック１１と支持ブロック４５上にそれぞれ
載置する。次いで，加工部材３の係合孔１７にケレピン
１５を係合させながら，軸部材２の端面を基準金１２の
基準面に当接状態にする。工作物組立体１の軸部材２の
両端部を上記のように支持ブロック１１，４５上に載置
した状態で，作動シリンダ２２を作動してコレット作動
筒９を前方に進行させ，コレット作動筒９の前端のテー
パ面１９をコレット１０の押圧部１３のテーパ面２１に
作用させ，コレット１０の押圧部１３を半径方向下向き
に変位させ，軸部材２の端部上面を押圧する。同時に，
シリンダ４６を作動してリンク３５を支持ブロック４５
に近づく方向に揺動させ，リンク３５に設けた押圧部４
０を軸部材２の端部上面に押圧する。従って，工作物組
立体１の軸部材２には，軸方向の推力は全く作用するこ
となく，軸部材２は支持ブロック１１，４５と押圧部１
３，４０によって強固に固定されることになる。

【００３４】次いで，この切削加工装置の起動スイッチ
をオンにし，ＮＣテーブル５５を作動する。ＮＣテーブ
ル５５を工作物取付装置に対して所定の位置に設定する
ため，工作物取付装置の主軸台４側の方向即ちＺ方向に
微動前進させると共に，主軸即ち主軸回転体となる面板
７の中心方向即ちＸ方向に移動前進させる。ＮＣテーブ
ル５５が所定の位置に移動した状態でＮＣテーブル５５
の移動を停止させると共に，工作物位置センサー５８の
測定子５９を水平方向において主軸中心と一致するよう
に設定する。次いで，ＮＣテーブル５５をＺ方向に微移
動させ，工作物位置センサー５８の測定子５９が工作物
組立体１の加工部材３の切削する端面６５に接触し，そ
こで，ＮＣテーブル５５は移動を停止する。ここで，工
作物位置センサー５８によって加工部材３の切削する端
面６５の位置を測定する。

【００３５】工作物位置センサー５８による加工部材３
の端面６５の位置を測定した測定値をコントローラにフ
ィードバックし，該測定値が基準寸法の＋側即ち図４に
示す状態の場合には，切削するべきでないので，旋盤の
作動を停止して切削加工サイクルを停止する。測定値が
基準寸法の許容範囲即ち図３に示す状態であれば，旋盤
を作動して切削加工サイクルに移行する指令を発する。
また，測定値が基準寸法の許容範囲であり且つ基準寸法
の−側即ち図５に示す状態の場合には，例えば，旋盤を
作動して切削加工サイクルに移行する指令を発すると共
に，加工部材３の端面６５を２度切削加工するべき指令
を発する。通常は，工作物組立体１の工作物取付装置へ
の設定は，図３に示す状態に管理されており，工作物組
立体１の加工部材３を切削する切削加工サイクルに移行
するものである。

【００３６】次に，工作物組立体１の加工部材３の端面
６５を切削する場合には，ＮＣテーブル５５をＺ方向の
主軸台４側に微移動させて工作物位置センサー５８の測
定子５９を工作物組立体１の加工部材３より離す。この
状態で，サーボモータ５０を駆動して工作物組立体１の
加工部材３に回転運動を与えて加工部材３が切削回転速
度になるように制御すると共に，ＮＣテーブル５５に取
り付けた刃物台５６を主軸中心側へ移動させて，刃物６
２によって加工部材３の端面６５の切込みを行って切削
加工を開始する。次いで，ＮＣテーブル５５を主軸台４
側へ移動させて刃物６２を加工部材３から逃がす。この
時，図５に示す状態の場合には，刃物逃げ，刃物戻り，
切込み及び切削を２度繰り返して端面切削加工を繰り返
す。この切削加工工程によって，工作物組立体１の加工
部材３の端面６５に製品の基準面となる面が加工され
る。

【００３７】次に，ＮＣテーブル５５に取り付けた刃物
台５６が反主軸中心側，即ち，刃物台５７が主軸中心側
へ移動するようにＮＣテーブル５５を移動させる。サー
ボモータ５０を変速させて加工部材３の外周面６６にリ
ード加工する回転速度に制御すると共に，サーボモータ
による往復運動機能を有する刃物台５７に設定した刃物
取付スライド６０によって刃物５１を往復運動させ，刃
物５１の往復運動状態で該刃物５１を工作物組立体１の
加工部材３の外周面６６に当接させ，加工部材３の外周
面６６にリード加工，即ち，加工部材３の外周面６６に
長手方向に傾斜するテープ走行面となる直線部と該直線
部に戻る曲線部から成るリードの切削加工する。

【００３８】加工部材３の外周面６６に対するリード加
工が終了すると，ＮＣテーブル５５をスタート位置まで
復帰させてＮＣテーブル５５の作動を停止する。次い
で，刃物台５７のサーボモータを停止して刃物台５７の
往復運動を停止し，サーボモータ５０を停止する。次い
で，作動シリンダ２２を作動してコレット１０を解放す
ると共に，作動シリンダ４６を作動してリンク３５を解
放方向に揺動させ，工作物組立体１を切削加工装置から
取り外す。

【００３９】

【発明の効果】この発明による切削加工装置及び切削加
工方法は，上記のように構成されているので，加工部材
の端面の加工は製品の基準面となり，端面加工された基
準面を基準として外周面にリードを切削加工することが
でき，同一のＮＣテーブル上で両者の加工を行うことが
でき，端面加工とリード加工との位置関係が調節するこ
となく完全に一致する。従って，工作物組立体を製品と
して，例えば，８ミリＶＴＲ等のシリンダである場合に
は，前記軸部材の基準に組付けられる回転ヘッドとリー
ド加工を施した前記加工部材との位置関係が高精度にな
ると共に，前記軸部材の一端部を前記第１支持ブロック
に載置した状態で前記コレット作動筒を作動し，前記軸
部材の一端部を前記コレットで押圧固定でき，前記軸部
材には軸方向の推力が作用せず強固に固定できる。

【００４０】この切削加工装置は，相対回転可能な軸部
材と加工部材とから成る工作物組立体の前記軸部材の両
端を支持し，前記工作物組立体の前記加工部材に軸方向
の推力を与えることなく回転力のみを与えて前記加工部
材を回転させるので，前記加工部材の軸方向の加工精度
に影響を及ぼすことがなく，前記加工部材に高精度の基
準面とリード加工とを施すことができる。更に，前記主
軸台に回転可能に設けた主軸によって回転する加工部材
回転手段が前記加工部材に係合して前記加工部材に回転
を与えるので，前記加工部材に対して推力が作用させ
ず，前記加工部材に回転力のみが与えられ，前記加工部
材に対する軸方向の加工精度に悪影響を及ぼすことがな
く，高精度の加工精度を確保できる。

【００４１】また，スライドベースに取り付けた軸心方
向に直交する水平方向と垂直方向に移動可能なスライド
手段によって第２支持ブロックの位置を調節できるの
で，軸部材に対して軸方向へのばね力が作用することが
なく，加工部材の端面の基準面の切削加工及び外周面の
切削加工に対して，ばね力による悪影響は全く発生せ
ず，高精度の加工精度を確保できる。しかも，消耗品で
ある各支持ブロック及び基準金等を交換しても直ちに前
記軸部材を軸心に微調整して完全に一致させることがで
きる。

【００４２】また，前記主軸台に取り付けた前記支持ブ
ロックには前記工作物組立体の前記軸部材の端面が当接
する基準金が取り付けられているので，軸部材の端面を
基準金に当接させた状態で軸部材を固定すれば，軸部材
を所定の位置に簡単に設定でき，しかも加工部材の外周
面を切削加工する場合に，加工部材の端面を加工して該
端面を基準面として外周面を切削することができ，基準
面に対する外周面の加工精度を高精度に維持できる。更
に，前記スライド手段には前記工作物組立体の前記加工
部材の外面に接触して前記加工部材の回転に対して制動
を付与するブレーキ手段が設けられているので，切削加
工時の切削負荷変動を規制することができ，該負荷変動
による悪影響を排除できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による切削加工装置の一実施例を示す
平面図である。

【図２】図１の切削加工装置の正面図である。

【図３】図１の切削加工装置における工作物組立体の設
置状態の一例を示す説明図である。

【図４】図１の切削加工装置における工作物組立体の設
置状態の別の例を示す説明図である。

【図５】図１の切削加工装置における工作物組立体の設
置状態の更に別の例を示す説明図である。

【図６】この発明による切削加工装置に組み込まれた工
作物取付装置の一実施例を示す正面図である。

【図７】図６の工作物取付装置の右側面図である。

【図８】図６の工作物取付装置を示す断面図である。

【図９】図８の工作物取付装置の主軸側の拡大断面図で
ある。

【図１０】図８の工作物取付装置の支持ブロックを示す
側面図である。

【図１１】図８の工作物取付装置のスライド側の平面図
である。

【符号の説明】

１ 工作物組立体 ２ 軸部材 ３ 加工部材 ４ 主軸台 ５ 主軸台ハウジング ６ 主軸回転体 ７ 面板 ９ コレット作動筒 １０ コレット １１ 支持ブロック（第１支持ブロック） １２ 基準金 １３，４０ 押圧部 ２８ スライドベース（スライド手段） ２９ クロススライド（スライド手段） ３０ スライド（スライド手段） ３５ 揺動手段 ４５ 支持ブロック（第２支持ブロック） ５０ サーボモータ ５１ 刃物（第２刃物） ５５ ＮＣテーブル ５６ 刃物台（第１刃物台） ５７ 刃物台（第２刃物台） ５８ 工作物位置センサー ６２ 刃物（第１刃物） ６４ 軸部材の端面 ６５ 加工部材の端面 ６６ 加工部材の外周面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−251001（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−58457（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294902（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−88102（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−59203（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−91311（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 5/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対回転可能な軸部材と加工部材とから
   成る工作物組立体の前記軸部材の両端を支持し且つ前記
   加工部材に回転運動を与える工作物取付装置，該工作物
   取付装置に隣接して配置され且つ前記工作物組立体に対
   して軸心方向のＺ方向と該軸心方向に直交する水平方向
   のＸ軸方向に移動できるＮＣテーブル，該ＮＣテーブル
   に固定されたセンサー支持台に取り付けられ且つ前記加
   工部材の端面の位置を検出する工作物位置センサー，前
   記加工部材の端面に基準面を切削加工する第１刃物を取
   り付けた前記ＮＣテーブルに固定された第１刃物台，及
   び回転する前記加工部材の外周面に往復移動してリード
   を切削加工する第２刃物を取り付けた往復移動するスラ
   イドを備えた前記ＮＣテーブルに固定された第２刃物台
   を有し，前記工作物取付装置は，主軸台に取り付けられ
   た第１支持ブロック上の前記軸部材の一端部に対して軸
   心方向に変位して前記軸部材を押圧固定する第１押圧部
   を備えたコレット，該コレットの前記第１押圧部を軸心
   方向に変位させるため前記主軸台に対して軸方向に進退
   摺動可能なコレット作動筒，前記主軸台に回転可能に設
   けられた主軸によって回転し且つ前記加工部材に係合し
   て前記加工部材に回転を与える加工部材回転手段，スラ
   イドベースに取り付けられた軸心方向に直交する水平方
   向と垂直方向に移動可能なスライド手段，及び該スライ
   ド手段に支持された第２支持ブロック上の前記軸部材の
   他端部を押圧固定する第２押圧部を備えた揺動手段を有
   することから成る切削加工装置。
2. 【請求項２】 前記主軸台に取り付けた前記支持ブロッ
   クには前記工作物組立体の前記軸部材の端面が当接する
   基準金が取り付けられていることから成る請求項１に記
   載の切削加工装置。
3. 【請求項３】 前記スライド手段には前記工作物組立体
   の前記加工部材の外面に接触して前記加工部材の回転に
   対して制動を付与するブレーキ手段が設けられているこ
   とから成る請求項１に記載の切削加工装置。
4. 【請求項４】 相対回転可能な軸部材と加工部材とから
   成る工作物組立体の前記軸部材に回転運動を与えるよう
   に，前記軸部材の一端部を主軸台に取り付けられた第１
   支持ブロック上の前記軸部材の一端部に対して軸心方向
   に変位して前記軸部材を押圧固定する第１押圧部を備え
   たコレットと該コレットの前記第１押圧部を軸心方向に
   変位させるため前記主軸台に対して軸方向に進退摺動可
   能なコレット作動筒によって支持し，前記軸部材の他端
   部をスライドベースに取り付けられた軸心方向に直交す
   る水平方向と垂直方向に移動可能なスライド手段に支持
   された第２支持ブロック上の第２押圧部を備えた揺動手
   段によって押圧固定し，前記軸部材に相対回転可能に支
   持された前記加工部材に加工部材回転手段によって軸方
   向の推力を与えることなく回転力のみを与えて前記加工
   部材を回転させ，前記加工部材の端面の位置検出信号に
   応答してＮＣテーブルに設置された第１刃物によって前
   記加工部材の端面に基準面を切削加工し，次いで，前記
   端面に切削加工された前記基準面に応じてＮＣテーブル
   に設置された往復運動する第２刃物によって前記加工部
   材の外周面にリードを切削加工することから成る切削加
   工方法。