JP3588196B2

JP3588196B2 - Workpiece support device

Info

Publication number: JP3588196B2
Application number: JP19437296A
Authority: JP
Inventors: 周司河井
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2016-07-24
Also published as: JPH1034466A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物支持装置、特に、工作機械の回転する工作物載置部に固定された工作物を支持するための工作物支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、素材や半加工品（以下、工作物と称する）を所望の形状や寸法に加工するときには、工作機械を使用して機械加工を行っている。工作物は工作機械のテーブルに取り付けられ、テーブルを回転させることにより工作物自体が回転させられたり、又は切削バイトが回転することにより工作物の切削が行われる。
【０００３】
工作物が板金製品や薄肉の鋳物製品であるときには、例えばその一端をクランプにより工作機械のテーブルに固定しても、加工部である他端が切削加工時（回転時）に自由端となっている。そしてさらに、工作物の板厚が薄いため、加工部が切削抵抗によりたわみ変形やびびり振動を受ける。このような変形や振動は、平面度や寸法などの加工部の製品精度に悪影響を与える。
【０００４】
この変形や振動に対する対策として、一般に、テーブルにジグを固定し、このジグにより工作物の自由端となっている加工部の近傍を支持している。ここでは、工作物の寸法の違いにより高さ、すなわち工作物の被支持部からテーブルまでの距離が工作物ごとに違うため、ジグには寸法の調節機能を持たせている。例えば、ねじによってジグの寸法を調節している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のジグには寸法の調節機能が備えられており、工作物の寸法のばらつきに対応している。しかし、工作物が変わるごとにジグの寸法を調節しており、このジグの寸法調節の工程が作業効率を低下させる原因となっている。したがって、この調節作業を自動化することが求められている。
【０００６】
本発明の課題は、工作物の寸法の違いに対応するジグの寸法調整を従来よりも簡易に、しかも自動で行うことができるようにして、機械加工における作業効率を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の工作物支持装置は、工作機械の回転する工作物載置部に固定された工作物を支持するための工作物支持装置であって、テーパブロックと、バックアップブロックとを備えている。テーパブロックは、工作物載置部の回転中心部から外方に向かって径方向に傾斜しているテーパ面を有しており、工作物載置部にスライド自在に装着されている。バックアップブロックは、当接部と、工作物を支持する支持部とを有しており、支持部により支持される工作物の被支持部に対して接近及び離反が可能である。当接部はテーパブロックのテーパ面に当接している。
【０００８】
この工作物支持装置の工作物を支持する方向の寸法（以下、工作物支持寸法と称する）は、テーパブロックとバックアップブロックの寸法の和となっている。この工作物支持寸法を調整するときは、テーパブロックを工作物載置部に対しスライドさせる。ここでスライド力は、テーパブロックを持ち上げる程度の軽微なもので、支持部から工作物にかかる力による工作物の変形はほとんどないように設定される。テーパブロックがスライドすると、バックアップブロックの当接部がテーパブロックのテーパ面に対して相対的に移動する。そして、このスライド量にテーパのこう配を乗じた量だけバックアップブロックが工作物載置部に固定された工作物の被支持部に対して接近又は離反し、工作物支持寸法が増減する。
【０００９】
このようにして、工作物支持寸法を調節し工作物載置部と工作物の被支持部との距離に一致させた状態で、工作物に機械加工を行う。
【００１０】
なお、テーパ面の傾斜は、加工時に工作物の加工面から切削抵抗などがかかってもテーパブロックと工作物載置部との摩擦抵抗によって、テーパブロックがスライドして工作物支持寸法が変化しない程度に小さく設定される。
【００１１】
ここでは、テーパブロックをスライドさせるだけで工作物支持寸法を調節することができ、従来のねじによる調節機構を有するジグなどに比べ、工作物支持寸法の調節が簡易となる。
【００１２】
また、テーパブロックのスライドはテーパ面の傾斜の方向である工作物載置部の回転中心部から外方に向かって行われる。さらに、工作物載置部は回転するものであるため、この回転力を利用してテーパブロックを自動的にスライドさせ、工作物支持寸法を自動的に調整することが可能となる。
【００１３】
すなわち、工作物載置部が回転すると、この工作物載置部に装着されたテーパブロックには遠心力が作用し、テーパブロックは回転中心から外方に向かってスライドする。ここで、テーパブロックが回転中心から外方にスライドすると工作物支持寸法が増大するような向きにテーパ面のこう配を設定しておくと、テーパブロックがスライドすることによりバックアップブロックの当接部がテーパブロックのテーパ面に対して相対的に移動し、これによりバックアップブロックの支持部が工作物に接近する。そして、バックアップブロックの支持部が工作物の被支持部に当接した時点でバックアップブロックの移動及びテーパブロックのスライドが停止する。
【００１４】
ここでは、テーパブロックをスライドさせる手段として遠心力を利用しており、テーパブロックをスライドさせ工作物支持寸法を調節する工程を自動化することが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の工作物支持装置は、請求項１に記載の工作物支持装置において、工作機械は工作物を固定し回転するテーブルを有する旋盤であり、テーパブロックをテーブルの回転中心部に付勢する内方付勢手段をさらに備えている。
【００１６】
ここでは、テーパブロックをスライドさせて工作物支持寸法を調節し機械加工を行った後に、工作物支持装置の工作物支持寸法を内方付勢手段の作用により元の寸法に戻すことができる。
【００１７】
特に、回転前の工作物支持寸法を、工作物載置部であるテーブルと工作物の被支持部との間の距離よりも小さく設定しておき、テーパブロックが回転中心から外方にスライドすると工作物支持寸法が増大するような向きにテーパ面のこう配を設定している場合、回転がかかると遠心力によって自動的にテーパブロックが外方にスライドする。このスライドしたテーパブロックは、工作物の機械加工が完了し回転が止まった後には、元の位置に戻す必要がある。
【００１８】
このとき、テーパブロックをテーブルの回転中心部に付勢する内方付勢手段が設けられているため、回転が停止して遠心力が消滅するとテーパブロックは元の位置に戻り、工作物支持寸法も自動的に元の寸法に戻る。このため、作業者の作業が簡単になる。
【００１９】
請求項３に記載の工作物支持装置は、請求項１に記載の工作物支持装置において、テーパブロックを前記テーブルの回転中心部から外方に付勢するエアーシリンダ又は油圧シリンダをさらに備えている。
【００２０】
ここでは、エアーシリンダ又は油圧シリンダによってテーパブロックをスライドさせる。テーパブロックがスライドさせられた後の作用は前記作用と同様である。
【００２１】
請求項４に記載の工作物支持装置は、請求項３に記載の工作物支持装置において、テーパブロックをエアーシリンダ又は油圧シリンダが付勢する方向と逆方向に付勢する付勢手段をさらに備えている。
【００２２】
ここでは、付勢手段がテーパブロックをエアーシリンダ又は油圧シリンダが付勢している方向と逆方向に付勢しているため、テーパブロックをスライドさせて工作物支持寸法を調節し機械加工を行った後にエアーシリンダ又は油圧シリンダの圧力を下げると、テーパブロックが元の位置に戻る。これにより、工作物支持装置の工作物支持寸法を元の寸法に戻すことができる。
【００２３】
請求項５に記載の工作物支持装置は、請求項１から４に記載の工作物支持装置において、ガイドと、位置決め部材とをさらに備えている。ガイドはテーパブロックがスライドする方向と直交する方向へのテーパブロックの移動を規制している。位置決め部材はバックアップブロックの工作物に対する位置決めを行う。
【００２４】
ここでは、ガイドによりテーパブロックはスライド方向にのみ移動可能となる。また、位置決め部材により工作物の機械加工時に工作部を支持するバックアップブロックの支持部の位置がずれないため、機械加工時の工作物の状態が安定する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１及び２は、本発明の一実施形態としての工作物支持装置３０を取り付ける工作機械の一例である立型旋盤１を示している。この立型旋盤１は、主に、テーブル２と、一対のコラム３と、横桁４と、サドル５とから構成される。
【００２６】
テーブル２には後述するように工作物１０（図３参照）が取り付けられ、テーブル２は水平面内で回転軸Ｏ−Ｏを中心に回転する。一対のコラム３は、テーブル２の上面に直角に設けられている。横桁４はコラム３に沿ってを上下に摺動する。また、サドル５は横桁４上でテーブル２の上面と平行に摺動する。このサドル５には上下に移動可能な正面刃物棒６が取り付けられており、さらに正面刃物棒６の下端に切削バイト８を取り付ける刃物台７が設けられている。
【００２７】
このような立型旋盤１に工作物１０を固定した状態を、図３に示す。工作物１０は内周部に孔を有する皿状の薄肉の鋳物（又は板金製品）であり、外周部にフランジ部１０ａを有している。この工作物１０の内周部はクランプ機構２０に固定され、フランジ部１０ａは工作物支持装置３０に支持されている。ここでは、このフランジ部１０ａの図３における上面に切削加工を行う。
【００２８】
クランプ機構２０は、テーブル２に固定されており、工作物１０の内周部を挟持してテーブル２に固定している。
【００２９】
工作物支持装置３０は、切削抵抗によるたわみ変形やびびり振動を低減するために加工部分の近傍を支持する装置であって、テーパブロック３１と、バックアップブロック３２と、リターンスプリング３３と、規制部材３４とを有している。テーパブロック３１はテーブル２上にスライド自在に装着されている。テーパブロック３１の上面は、テーブル２の回転中心Ｏ−Ｏから外側に向かって下向きに傾斜しているテーパ面３１ａとなっている。バックアップブロック３２は、テーパブロック３１上に配置され、当接部３２ａと、支持部３２ｂと、円柱部３２ｃとを有している。当接部３２ａは、下面がテーパ面３１ａと同じ傾斜を有しており、テーパ面３１ａと当接し、テーパ面３１ａに対してスライド可能である。支持部３２ｂは工作物１０のフランジ部１０ａの切削加工が行われる面の背面と当接して支持する。円柱部３２ｃは当接部３２ａと支持部３２ｂとを連結している。リターンスプリング３３は、一端がテーブル２に固定され、他端がテーパブロック３１に連結され、回転中心Ｏ−Ｏから外側に向かって伸長が可能である。規制部材３４は、図４に示すように、ガイド部３４ａと、位置決め部３４ｂとを有している。ガイド部３４ａは、テーパブロック３１の両側面に配置されテーブル２に固定され、テーパブロック３１のスライドする方向と直交する方向への移動を規制している。位置決め部３４ｂには孔３４ｃが設けられており、孔３４ｃの内周面がバックアップブロック３２の円柱部３２ｃを取り囲みバックアップブロック３２のテーブル２に対する水平方向の移動を規制している。
【００３０】
次に、切削加工の動作について説明する。なお、立型旋盤１の基本的な動作については説明を省略するが、本実施形態では通常の旋盤の動作と変わるところは特にない。
【００３１】
工作物１０を切削加工するときには、まず工作物１０をクランプ機構２０によりテーブル２に固定する。そして、テーブル２をモーターにより歯車列などを介して回転させる。このようにして回転させられている工作物１０に切削バイト８を当てて切削が行われる。ここで、工作物１０の内周部はクランプ機構２０によりテーブル２に固定されているが、工作物１０は薄肉であり剛性が低く、加工が施されるフランジ部１０ａはたわみやすい。そこで、このままでは切削抵抗によりフランジ部１０ａにたわみ変形やびびり振動が発生し加工精度が低下してしまうため、加工部分の近傍を支持してやる必要がある。このフランジ部１０ａの加工部分の近傍の支持は、工作物支持装置３０により行われる。この工作物支持装置３０は、円周方向に複数設置されている。
【００３２】
次に、工作物支持装置３０の機能について説明する。工作部支持装置３０の高さ寸法は、テーパブロック３１の下面からバックアップブロック３２の当接部３２ｂの上面までの距離である。この高さ寸法は、図５に示すように、リターンスプリング３３が伸長していない状態の時に、フランジ部１０ａの当接部３２ｂが支持する被支持部からテーブル２の上面までの距離よりも小さく設定しておく。
【００３３】
テーブル２が回転を始めると、テーブル２上のものに遠心力がそれぞれ働く。ここで、工作物１０はクランプ機構２０によりテーブル２に固定されており、バックアップブロック３２は規制部材３４によりテーブル２に対して水平方向の移動が規制されているが、テーパブロック３２はテーブル２に対して回転中心Ｏ−Ｏから外側方向へのスライドが可能である。テーパブロック３２は、遠心力によって回転中心Ｏ−Ｏから外方に移動する。なお、このときリターンスプリング３３がテーパブロック３１を回転中心Ｏ−Ｏへと付勢するが、この付勢力が遠心力よりも小さくなるようにリターンスプリング３３の剛性が設定されているため、テーパブロック３１は外方に移動してゆく。この移動に伴い、バックアップブロック３２の当接部３２ａは、テーパ面３１ａとスライドしてテーパ面３１ａによって上方に押し上げられる。このようにバックアップブロック３２が上方に移動していくと、図６に示すように、バックアップブロック３２の支持部３２ｂが工作物１０と当接する。この状態で、工作物支持装置３０が工作物１０を支持した状態となる。
【００３４】
切削バイト８を工作物１０のフランジ部１０ａの上面から当てると、切削加工が始まる。ここでは、切削抵抗が発生し、この抵抗力がフランジ部１０ａを下方に押し下げようとする。この力は工作物支持装置３０に伝わり、バックアップブロック３２の当接部３２ａとテーパブロック３１のテーパ面３１ａとの間で、バックアップブロック３２を外方に押し出そうとする力と、テーパブロック３１をテーブル２に押し付ける力と、テーパブロック３１を回転中心Ｏ−Ｏへと移動させようとする力とに分かれる。しかし、これらの力は、テーブル２に固定される規制部材３４からの反力、テーブル２からの反力、テーブル２の上面とテーパブロック３１の下面との間の摩擦力によってそれぞれ均衡し、テーパブロック３１とバックアップブロック３２とは相対移動しない。すなわち、切削抵抗が作用しても、図６に示す工作物１０を支持した状態の工作物支持装置３０の高さ寸法は変化しない。
【００３５】
切削加工が完了し、テーブル２の回転が止まると、テーパブロック３１に作用していた遠心力が消滅し、リターンスプリング３３の作用によりテーパブロック３１は図５に示す元の位置に戻り、工作物支持装置３０の高さ寸法も元に戻る。
【００３６】
ここで、規制部材３４のガイド部３４ａがテーパブロック３１のスライドする方向と直交する方向への移動を規制しており、位置決め部３４ｂがバックアップブロック３２の水平方向の移動を規制しているため、工作物支持装置３０の回転方向の位置ズレが防止され、工作物１０への支持点のズレを防止できる。このように、支持点が一定しており安定した切削加工を行うことができ、製品精度が向上する。
【００３７】
［他の実施形態］
図７に示すように、リターンスプリング３３に代えてスプリング内蔵型エアーシリンダ３５を採用することもできる。ここでは、遠心力が発生しない場合でもエアー圧力を調節することでテーパブロック３１をスライドさせることができるため、テーブル２が回転するような旋盤などによる加工に限定されず、テーブル２が回転しないフライス盤での加工においても使用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の工作物支持装置は工作物の寸法の違いに対応する寸法調整を従来のジグよりも簡易に行うことができ、また、遠心力やシリンダの圧力調整により工作物支持装置の寸法調整を自動で行うことが可能となり、機械加工における作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての工作物支持装置が装着される立型旋盤の正面図。
【図２】立型旋盤の側面図。
【図３】工作物支持装置の断面図。
【図４】工作物支持装置の正面図。
【図５】工作物支持装置の運動機構図。
【図６】工作物支持装置の運動機構図。
【図７】他の実施形態の工作物支持装置の断面図。
【符号の説明】
３０工作物支持装置
３１テーパブロック
３１ａテーパ面
３２バックアップブロック
３２ａ当接部
３２ｂ支持部
３３リターンスプリング
３４規制部材
３４ａガイド部
３４ｂ位置決め部
３５スプリング内蔵型エアーシリンダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a workpiece support device, and more particularly to a workpiece support device for supporting a workpiece fixed to a rotating workpiece mounting portion of a machine tool.
[0002]
[Prior art]
Generally, when a material or a semi-finished product (hereinafter, referred to as a workpiece) is processed into a desired shape or dimensions, machine processing is performed using a machine tool. The workpiece is mounted on a table of a machine tool, and the workpiece itself is rotated by rotating the table, or the workpiece is cut by rotating a cutting tool.
[0003]
When the workpiece is a sheet metal product or a thin cast product, for example, even if one end is fixed to a table of a machine tool by a clamp, the other end which is a processing portion becomes a free end during cutting (rotation). I have. Further, since the thickness of the workpiece is thin, the processed portion is subjected to bending deformation and chatter vibration due to cutting resistance. Such deformation and vibration adversely affect the product accuracy of the processed part such as flatness and dimensions.
[0004]
As a countermeasure against such deformation and vibration, a jig is generally fixed to a table, and the jig supports the vicinity of a processed portion which is a free end of a workpiece. Here, the jig is provided with a dimension adjusting function because the height, that is, the distance from the supported portion of the workpiece to the table is different for each workpiece due to the difference in the dimensions of the workpiece. For example, the dimensions of the jig are adjusted by screws.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The jig described above is provided with a dimension adjusting function to cope with variations in the dimensions of the workpiece. However, the size of the jig is adjusted each time the workpiece changes, and the process of adjusting the size of the jig causes a reduction in work efficiency. Therefore, there is a need to automate this adjustment work.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the working efficiency in machining by enabling the jig size adjustment corresponding to the difference in the size of the workpiece to be performed more easily and automatically than before.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A workpiece support device according to claim 1, which is a workpiece support device for supporting a workpiece fixed to a rotating workpiece mounting portion of a machine tool, comprising a tapered block and a backup block. ing. The tapered block has a tapered surface that is inclined radially outward from the rotation center of the work placement part, and is slidably mounted on the work placement part. The backup block has a contact portion and a support portion for supporting the workpiece, and can approach and separate from a supported portion of the workpiece supported by the support portion. The contact portion is in contact with the tapered surface of the tapered block.
[0008]
The dimension of the workpiece support device in the direction in which the workpiece is supported (hereinafter, referred to as the workpiece support dimension) is the sum of the dimensions of the tapered block and the backup block. When adjusting the workpiece support dimension, the taper block is slid with respect to the workpiece mounting portion. Here, the sliding force is small enough to lift the tapered block, and is set such that the work is hardly deformed by the force applied to the work from the support portion. When the tapered block slides, the contact portion of the backup block moves relatively to the tapered surface of the tapered block. Then, the backup block approaches or separates from the supported portion of the workpiece fixed to the workpiece mounting portion by an amount obtained by multiplying the sliding amount by the taper gradient, and the workpiece supporting dimension increases or decreases.
[0009]
In this way, the workpiece is machined in a state where the workpiece support dimension is adjusted to match the distance between the workpiece mounting portion and the supported portion of the workpiece.
[0010]
The inclination of the tapered surface is such that even when cutting resistance is applied from the processing surface of the workpiece during processing, the tapered block slides and the workpiece support dimension does not change due to frictional resistance between the tapered block and the workpiece mounting portion. It is set as small as possible.
[0011]
Here, the workpiece support dimension can be adjusted only by sliding the taper block, and the adjustment of the workpiece support dimension is simplified compared to a jig or the like having a conventional screw-based adjustment mechanism.
[0012]
In addition, the taper block slides outward from the rotation center of the workpiece mounting portion, which is the direction of the inclination of the tapered surface. Further, since the workpiece placing portion is rotating, the taper block can be automatically slid by utilizing this rotational force, and the workpiece supporting dimension can be automatically adjusted.
[0013]
That is, when the work placement part rotates, a centrifugal force acts on the tapered block mounted on the work placement part, and the tapered block slides outward from the center of rotation. Here, if the tapered surface is set so that the workpiece support dimension increases as the tapered block slides outward from the center of rotation, the tapered block slides, and the abutment portion of the backup block becomes slid. It moves relative to the tapered surface of the tapered block, whereby the support of the backup block approaches the workpiece. The movement of the backup block and the sliding of the taper block stop when the support of the backup block comes into contact with the supported part of the workpiece.
[0014]
Here, centrifugal force is used as means for sliding the tapered block, and the process of sliding the tapered block to adjust the workpiece support dimension can be automated.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the workpiece support device according to the first aspect, wherein the machine tool is a lathe having a table that fixes and rotates the workpiece, and a taper block is provided at a rotation center of the table. The apparatus further includes inner biasing means for biasing.
[0016]
Here, the workpiece support dimension of the workpiece support device can be returned to the original dimension by the action of the inner urging means after the work is performed by adjusting the workpiece support dimension by sliding the taper block.
[0017]
In particular, when the work support dimension before rotation is set smaller than the distance between the table, which is the work placement part, and the supported part of the work, and the tapered block slides outward from the center of rotation. In the case where the tapered surface is set in such a direction as to increase the workpiece support dimension, the taper block automatically slides outward by centrifugal force when rotation is applied. The slid tapered block must be returned to its original position after the workpiece has been machined and rotation has stopped.
[0018]
At this time, since the inner urging means for urging the tapered block toward the center of rotation of the table is provided, when the rotation stops and the centrifugal force disappears, the tapered block returns to the original position, and the workpiece supporting dimension Also automatically returns to the original dimensions. This simplifies the work of the worker.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the workpiece support device according to the first aspect , further comprising an air cylinder or a hydraulic cylinder for urging the tapered block outward from a rotation center of the table. .
[0020]
Here, the taper block is slid by an air cylinder or a hydraulic cylinder. The operation after the tapered block is slid is the same as the above operation.
[0021]
Workpiece support device according to claim 4, in the workpiece support device according to claim 3, further comprising a biasing means to te Paburokku air cylinder or a hydraulic cylinder for biasing in a direction opposite to a direction that urges ing.
[0022]
Here, since the urging means urges the tapered block in the direction opposite to the direction in which the air cylinder or the hydraulic cylinder is urged, the tapered block is slid to adjust the workpiece support dimension and perform machining. Then, when the pressure of the air cylinder or the hydraulic cylinder is reduced, the tapered block returns to the original position. Thereby, the workpiece support dimensions of the workpiece support device can be returned to the original dimensions .
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the workpiece support device according to the first to fourth aspects, further comprising a guide and a positioning member. The guide restricts the movement of the tapered block in a direction perpendicular to the direction in which the tapered block slides. The positioning member positions the backup block with respect to the workpiece.
[0024]
Here, the guide allows the tapered block to move only in the sliding direction. In addition, the position of the support portion of the backup block that supports the workpiece during machining of the workpiece by the positioning member does not shift, so that the state of the workpiece during machining is stabilized.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIGS. 1 and 2 show a vertical lathe 1 which is an example of a machine tool to which a workpiece support device 30 according to an embodiment of the present invention is attached. The vertical lathe 1 mainly includes a table 2, a pair of columns 3, a cross beam 4, and a saddle 5.
[0026]
A workpiece 10 (see FIG. 3) is attached to the table 2 as described later, and the table 2 rotates about a rotation axis OO in a horizontal plane. The pair of columns 3 is provided at right angles to the upper surface of the table 2. The cross beam 4 slides up and down along the column 3. The saddle 5 slides on the cross beam 4 in parallel with the upper surface of the table 2. A front tool bar 6 that can move up and down is attached to the saddle 5, and a tool rest 7 to which a cutting tool 8 is attached is provided at a lower end of the front tool bar 6.
[0027]
FIG. 3 shows a state in which the workpiece 10 is fixed to such a vertical lathe 1. The workpiece 10 is a dish-shaped thin-walled casting (or sheet metal product) having a hole in the inner peripheral portion, and has a flange portion 10a in the outer peripheral portion. The inner peripheral portion of the workpiece 10 is fixed to a clamp mechanism 20, and the flange portion 10a is supported by a workpiece support device 30. Here, the upper surface of the flange portion 10a in FIG. 3 is cut.
[0028]
The clamp mechanism 20 is fixed to the table 2, and clamps the inner peripheral portion of the workpiece 10 and is fixed to the table 2.
[0029]
The workpiece support device 30 is a device that supports the vicinity of a processed portion in order to reduce bending deformation and chatter vibration due to cutting resistance, and includes a tapered block 31, a backup block 32, a return spring 33, and a regulating member 34. And The tapered block 31 is slidably mounted on the table 2. The upper surface of the tapered block 31 is a tapered surface 31a that is inclined downward from the rotation center OO of the table 2 to the outside. The backup block 32 is disposed on the tapered block 31, and has a contact portion 32a, a support portion 32b, and a column portion 32c. The contact portion 32a has the same inclination as the lower surface of the tapered surface 31a, and is in contact with the tapered surface 31a and is slidable with respect to the tapered surface 31a. The support portion 32b is in contact with and supports the rear surface of the surface of the workpiece 10 where the cutting process of the flange portion 10a is performed. The cylindrical portion 32c connects the contact portion 32a and the support portion 32b. The return spring 33 has one end fixed to the table 2 and the other end connected to the tapered block 31, and can extend outward from the rotation center OO. As shown in FIG. 4, the regulating member 34 has a guide portion 34a and a positioning portion 34b. The guide portions 34 a are arranged on both side surfaces of the tapered block 31 and fixed to the table 2, and regulate movement of the tapered block 31 in a direction orthogonal to the sliding direction. A hole 34c is provided in the positioning portion 34b, and the inner peripheral surface of the hole 34c surrounds the cylindrical portion 32c of the backup block 32 and regulates the movement of the backup block 32 relative to the table 2 in the horizontal direction.
[0030]
Next, the operation of the cutting process will be described. The description of the basic operation of the vertical lathe 1 is omitted, but there is no particular difference in the present embodiment from the operation of a normal lathe.
[0031]
When cutting the workpiece 10, first, the workpiece 10 is fixed to the table 2 by the clamp mechanism 20. Then, the table 2 is rotated by a motor via a gear train or the like. The cutting tool 8 is applied to the rotating workpiece 10 to perform cutting. Here, the inner peripheral portion of the workpiece 10 is fixed to the table 2 by the clamp mechanism 20, but the workpiece 10 is thin and has low rigidity, and the flange portion 10a to be processed is easily bent. In this state, the bending resistance and chatter vibration are generated in the flange portion 10a due to the cutting resistance, and the processing accuracy is reduced. Therefore, it is necessary to support the vicinity of the processed portion. The support of the vicinity of the processed portion of the flange portion 10a is performed by the workpiece support device 30. The plurality of workpiece support devices 30 are provided in the circumferential direction.
[0032]
Next, the function of the workpiece support device 30 will be described. The height dimension of the workpiece support device 30 is a distance from the lower surface of the tapered block 31 to the upper surface of the contact portion 32b of the backup block 32. This height dimension is smaller than the distance from the supported portion supported by the contact portion 32b of the flange portion 10a to the upper surface of the table 2 when the return spring 33 is not extended, as shown in FIG. Set it.
[0033]
When the table 2 starts to rotate, centrifugal force acts on the table 2 respectively. Here, the workpiece 10 is fixed to the table 2 by the clamp mechanism 20, and the movement of the backup block 32 in the horizontal direction with respect to the table 2 is regulated by the regulating member 34. On the other hand, it is possible to slide outward from the rotation center OO. The tapered block 32 moves outward from the rotation center O-O by centrifugal force. At this time, the return spring 33 urges the tapered block 31 toward the center of rotation OO. However, since the rigidity of the return spring 33 is set so that this urging force is smaller than the centrifugal force, the tapered block 31 is urged. 31 moves outward. With this movement, the contact portion 32a of the backup block 32 slides on the tapered surface 31a and is pushed upward by the tapered surface 31a. When the backup block 32 moves upward as described above, the support portion 32b of the backup block 32 comes into contact with the workpiece 10 as shown in FIG. In this state, the workpiece supporting device 30 supports the workpiece 10.
[0034]
When the cutting tool 8 is applied from the upper surface of the flange portion 10a of the workpiece 10, the cutting process starts. Here, cutting resistance is generated, and this resistance tends to push down the flange portion 10a. This force is transmitted to the workpiece support device 30, and between the contact portion 32 a of the backup block 32 and the tapered surface 31 a of the tapered block 31, a force for pushing the backup block 32 outward, And a force for moving the tapered block 31 to the rotation center OO. However, these forces are balanced by the reaction force from the restricting member 34 fixed to the table 2, the reaction force from the table 2, and the frictional force between the upper surface of the table 2 and the lower surface of the tapered block 31, respectively. The block 31 and the backup block 32 do not move relative to each other. That is, even if the cutting force acts, the height dimension of the workpiece support device 30 supporting the workpiece 10 shown in FIG. 6 does not change.
[0035]
When the cutting process is completed and the rotation of the table 2 stops, the centrifugal force acting on the tapered block 31 disappears, and the tapered block 31 returns to the original position shown in FIG. The height of the support device 30 is also returned to the original size.
[0036]
Here, the guide portion 34a of the regulating member 34 regulates the movement in the direction orthogonal to the sliding direction of the taper block 31, and the positioning portion 34b regulates the movement of the backup block 32 in the horizontal direction. The displacement of the workpiece support device 30 in the rotation direction is prevented, and the displacement of the support point on the workpiece 10 can be prevented. As described above, the support point is constant, and stable cutting can be performed, and the accuracy of the product is improved.
[0037]
[Other embodiments]
As shown in FIG. 7, an air cylinder 35 with a built-in spring may be used instead of the return spring 33. Here, even when no centrifugal force is generated, the taper block 31 can be slid by adjusting the air pressure. Therefore, the present invention is not limited to processing using a lathe or the like in which the table 2 rotates, and a milling machine in which the table 2 does not rotate. It can also be used in processing at
[0038]
【The invention's effect】
The workpiece support device of the present invention can perform the dimensional adjustment corresponding to the difference in the size of the workpiece more easily than the conventional jig, and can adjust the dimensional adjustment of the workpiece support device by adjusting the centrifugal force and the pressure of the cylinder. This can be performed automatically, and the working efficiency in machining is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a vertical lathe to which a workpiece support device according to an embodiment of the present invention is mounted.
FIG. 2 is a side view of a vertical lathe.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the workpiece support device.
FIG. 4 is a front view of the workpiece support device.
FIG. 5 is a diagram showing a movement mechanism of the workpiece support device.
FIG. 6 is a movement mechanism diagram of the workpiece support device.
FIG. 7 is a sectional view of a workpiece support device according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 30 Work support device 31 Tapered block 31a Tapered surface 32 Backup block 32a Contact portion 32b Support portion 33 Return spring 34 Restriction member 34a Guide portion 34b Positioning portion 35 Air cylinder with built-in spring

Claims

工作機械の回転する工作物載置部に固定された工作物を支持するための工作物支持装置であって、
前記工作物載置部の回転中心部から外方に向かって径方向に傾斜しているテーパ面を有し、前記工作物載置部にスライド自在に装着されたテーパブロックと、
前記テーパブロックのテーパ面に当接する当接部と、前記工作物を支持する支持部とを有し、前記支持部により支持される前記工作物の被支持部に対して接近、離反可能なバックアップブロックと、
を備えた工作物支持装置。A workpiece support device for supporting a workpiece fixed to a rotating workpiece mounting portion of a machine tool,
A tapered block that has a tapered surface that is inclined radially outward from the rotation center portion of the workpiece mounting portion, and is slidably mounted on the workpiece mounting portion,
A backup portion that has a contact portion that abuts on a tapered surface of the tapered block and a support portion that supports the workpiece, and that is capable of approaching and separating from a supported portion of the workpiece supported by the support portion. Blocks and
Work supporting device provided with.

前記工作機械は前記工作物を固定し回転するテーブルを有する旋盤であり、前記テーパブロックを前記テーブルの回転中心部に付勢する内方付勢手段をさらに備えている、請求項１に記載の工作物支持装置。The machine tool is a lathe having a table for rotating fixing the workpiece, the further comprising an inner biasing means for urging the taper block the rotation center of said table, according to claim 1 Workpiece support device.

前記テーパブロックを前記テーブルの回転中心部から外方に付勢するエアーシリンダ又は油圧シリンダをさらに備えている、請求項１に記載の工作物支持装置。Wherein further comprising an air cylinder or a hydraulic cylinder to urge outwardly tapered blocks from the rotation center of said table, a workpiece support device according to claim 1.

前記テーパブロックを前記エアーシリンダ又は油圧シリンダが付勢する方向と逆方向に付勢する付勢手段とをさらに備えている、請求項３に記載の工作物支持装置。 Before SL said tapered block air cylinder or hydraulic cylinder further comprises a biasing means for biasing in a direction opposite to the direction for urging the workpiece support device according to claim 3.

前記テーパブロックがスライドする方向と直交する方向への前記テーパブロックの移動を規制するガイドと、
前記バックアップブロックの工作物に対する位置決めを行うための位置決め部材とをさらに備えている、
請求項１から４に記載の工作物支持装置。A guide that regulates the movement of the taper block in a direction perpendicular to the direction in which the taper block slides,
A positioning member for positioning the backup block with respect to the workpiece,
Workpiece support device according to claims 1 to 4.