JP4425150B2 - 棒材加工機 - Google Patents

Description

本発明は、棒材供給機の送り矢によって給送された棒材を加工する棒材加工機に関し、より詳細には、主軸の中に延びる、加工すべき棒材を受け入れる固定パイプを有する棒材加工機に関する。

従来の棒材加工機には、例えば、特公昭５３−２２７１６号公報に示されているように、加工すべき棒材を回転させるための主軸台の主軸（管状主軸２）中に、棒材を受け入れる固定パイプ（間隔部材３）を設けている形式のものがある。上記公報に記載された固定パイプ（間隔部材３）は、その両端部が軸受け部材等で支持されている。

従来の棒材加工機においては、固定パイプの中心軸線は、棒材加工機の主軸の中心軸線（棒材の加工軸線）と一致しており、また、送り矢の中心軸線も、これらの中心軸線と一致するように配置されている。固定パイプの外径は、主軸の内径よりも若干小さく、それらの間には隙間が形成されている。また、固定パイプの中に入って棒材を下流側に給送する送り矢の外径は、固定パイプの内径よりも若干小さく、それらの間にも隙間が形成される。送り矢は全体的に長いので、固定パイプの中で撓んだ状態となる。

棒材加工機による棒材加工中、主軸によって棒材が高速回転されるが、その回転によって棒材が振れ、それを把持している送り矢も振れる。全体的に長尺の丸棒で構成された送り矢は、撓んだ状態にあるので固定パイプに衝突しやすい。このように、送り矢が固定パイプに衝突すると、固定パイプも振動することになる。これは棒材の加工精度を低下させる原因となる。

特公昭５３−２２７１６号公報

従って、本発明は、棒材加工中の振動を低減し、より精度の高い棒材加工を実現することを目的とする。

本発明の上記目的は、主軸の中に延びる、加工すべき棒材を受け入れる固定パイプを有し、棒材の給送のため、その中に棒材供給機の送り矢を受け入れる棒材加工機であって、送り矢が固定パイプの内部に位置するとき、棒材の中心軸線を主軸の中心軸線上に位置させ、且つ、送り矢の下面が固定パイプの内側底面に沿って移動するように、固定パイプの中心軸線は、主軸の中心軸線に対して上方に偏位して配置されている、ことを特徴とする棒材加工機によって達成することができる。本実施の形態によれば、全体的に長尺の丸棒で構成された送り矢は全体が固定パイプの内側底面によって支持されているので、棒材加工中の棒材の回転による送り矢の振れが低減される。これによって、固定パイプの振れも低減され、棒材をより高精度に加工することができる。

本発明の実施の形態においては、固定パイプは、一端部が主軸台の棒材の給送方向に対して上流側部分に固定されて片持ち支持され、支持された部分からコレットチャックに向かって主軸の中に延びる。従って、軸受けによって支持する場合のように、主軸の高速回転による軸受けの磨耗の問題がない点で、本実施形態は有利である。この場合、固定パイプの中心軸線を上記のように偏位させて構成することによって、送り矢は固定パイプの内側底面によって支持されているので、棒材加工中の棒材の回転によって固定パイプの自由端が振れるのが防止される。送り矢が振れによって衝突すると、固定パイプの自由端は振れやすいので、固定パイプを片持ち支持する形式の棒材加工機において、上記の構成は特に有利である。

また、上記棒材加工機には、送り矢本体と、この送り矢本体の下流端に回転自在に取付けられた、棒材の後端部を把持するためのフィンガーチャックとをもつ送り矢を有し、フィンガーチャックの外径は、前記送り矢本体の外径より小さい、ことを特徴とする棒材供給機によって棒材を給送するのが好ましい。これにより、送り矢本体については、固定パイプの内側底面によって支持され、送り矢本体の振れによって固定パイプが振れるのが防止されると共に、棒材加工中に回転するフィンガーチャック及びそれによって把持される棒材は、固定パイプの内側底面に接触しないので、棒材の円滑な回転を確保することができ、高精度に棒材を加工することができる。

本発明によれば、棒材加工中の振動を低減し、より精度の高い棒材加工を実現することができる。

本発明の実施形態について、以下、図１〜図４を参照しつつ説明する。
図１は、本実施の形態に係る棒材加工機と、この棒材加工機に棒材を供給するための棒材供給機を含むシステムの概略図である。内部構造が分かるように、破断して示している。また、図２は、棒材加工機の固定パイプの下流端部分近傍の拡大図である。更に、図３は、棒材加工機の固定パイプの上流端部分近傍の拡大図である。更に、図４は、固定パイプ、送り矢本体及び主軸の中心軸線の位置関係を示す図である。
図１は、本発明の実施形態に係る棒材加工機２と、この棒材加工機２に棒材を供給するための棒材供給機４を示す。棒材供給機４は棒材加工機２に対して、棒材の給送方向上流側に配置されている。棒材加工機２は主軸移動型であっても、主軸固定型であってもよい。

棒材供給機４は、複数の棒材を保持する材料棚（図示せず）と、主軸１０の中心軸線Ｏ−Ｏ（棒材加工軸線）に沿って真っ直ぐに延びるガイドレール６と、ガイドレール６に沿って下流方向に移動し、棒材加工機２の主軸台８の主軸１０の中まで入って、棒材を棒材加工機２に給送するための送り矢１２とを有する。送り矢１２は、長尺の丸棒で構成された送り矢本体１４と、この送り矢本体１４の下流端に回転自在に取付けられた、棒材の後端部を把持するためのフィンガーチャック１６とを有する。送り矢本体１４の外径は、フィンガーチャック１６の外径より大きい。

一方、棒材加工機２は、主軸台８と、主軸台８の下流側端部に設けられた、加工すべき棒材の先端部を把持するためのコレットチャック１８と、コレットチャック１８の下流側に設けられた棒材を加工するためのバイト（図示せず）と、コレットチャック１８から上流方向に延び、コレットチャック１８を回転させて、棒材を回転させる主軸１０と、固定パイプ２２とを有する。固定パイプ２２は、一端部２８が、主軸台８の棒材の給送方向に対して上流側部分２４に固定されて、片持ち支持され、この支持された部分から、コレットチャック１８に向かって主軸１０の中に延びている。本実施形態においては、固定パイプ２２の下流端２６は、コレットチャック１８の上流端の近傍のところで終端している。棒材を棒材加工機２に向けて給送する際、棒材供給機４の送り矢１２は固定パイプ２２の中にまで入って、棒材をこれ以上加工することができない長さになるまで、下流側に供給する。尚、棒材供給機４のガイドレール６の内側底面の高さは、固定パイプ２２の内側底面と同じ高さである。

棒材加工機２のバイトは、主軸１０の中心軸線Ｏ−Ｏと同軸上で給送された棒材を加工する。棒材の後端部を把持することから、フィンガーチャック１６の外径は棒材の外径より大きく、また、既に説明したように、送り矢本体１４の外径は、フィンガーチャック１６の外径より大きい。棒材の中心軸線Ｏ−Ｏ、送り矢本体１４の中心軸線Ｏ−Ｏ及びフィンガーチャック１６の中心軸線Ｏ−Ｏはすべて同軸上にある。図４に示すように、棒材を給送するため、固定パイプ２２内に送り矢１２があるとき、棒材の中心軸線Ｏ−Ｏを主軸１０の中心軸線Ｏ−Ｏ上に位置させ、且つ、送り矢本体１４の下面が固定パイプ２２の内側底面に沿って移動するように、固定パイプ２２の中心軸線Ｏ−Ｏ’は主軸１０の中心軸線Ｏ−Ｏに対して上方に偏位して配置されている。より詳細には、横断面が円形の送り矢本体１４の半径と横断面円形の固定パイプ２２の内径の半径との差の寸法ｄだけ、固定パイプ２２の中心軸線Ｏ−Ｏ’が、主軸１０の中心軸線Ｏ−Ｏに対して上方に偏位している。

本実施形態に係る棒材加工機２は以下のように作動する。
棒材供給機４の材料棚から取り出され、ガイドレール６に供給された棒材の後端部は、送り矢１２のフィンガーチャック１６によって把持される。送り矢１２は、ガイドレール６に沿って下流方向に移動して、棒材を棒材加工機２の固定パイプ２２の中に挿入する。棒材の先端部は、コレットチャック１８に把持され、バイトによって部品が加工される。部品の加工が終了するたびにその部分がバイトによって突っ切られ、棒材が送り矢１２によって前方に送られる。棒材が短くなると、送り矢１２は固定パイプ２２の中に入って棒材を更に下流方向に給送する。ガイドレール６の内側底面の高さは、固定パイプ２２の内側底面と同じ高さであるので、送り矢本体１４の下面は、ガイドレール６の内側底面に沿って摺動し、同じ高さの固定パイプ２２の内側底面に沿って更に、前進する。

送り矢１２が固定パイプ２２の中にある状態においては、送り矢本体１４の下面だけが固定パイプ２２の内側底面と接触している。フィンガーチャック１６の外径は送り矢本体１４より小さく、また、棒材の外径はフィンガーチャック１６の外径より更に小さいので、フィンガーチャック１６及び棒材は固定パイプ２２には接触していない。
本実施の形態によれば、長尺の丸棒で構成された送り矢本体１４は全体が固定パイプ２２の内側底面によって支持されているので、棒材加工中の棒材の回転による振れが低減され、これによって、固定パイプ２２の自由端の振れも防止され、棒材の高精度加工を実現することができる。

また、フィンガーチャック１６の外径は送り矢本体１４より小さいので、フィンガーチャック１６は固定パイプ２２に接触せず、棒材の回転が妨げられない。これによって、更なる棒材の精密加工を実現することができる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施の形態に係る棒材加工機２においては、固定パイプ２２は主軸台８に片持ち支持されているが、固定パイプ２２が両端支持されている形式の棒材加工機において、上記のように、固定パイプ２２の中心軸線Ｏ−Ｏ’を主軸１０の中心軸線Ｏ−Ｏに対して上方に偏位させるように構成してもよい。
また、フィンガーチャック１６が自在に回転できるようにするためには、固定パイプ２２の内壁と接触していない方がよく、フィンガーチャック１６の外径は送り矢本体１４の外径より小さいのが望ましいが、フィンガーチャック１６の外径は、送り矢本体１４の外径と同じであってもよい。

本実施の形態に係る棒材加工機と、この棒材加工機に棒材を供給するための棒材供給機を含むシステムの概略図である。内部構造が分かるように、破断して示している。 棒材加工機の固定パイプの下流端部分近傍の拡大図である。 棒材加工機の固定パイプの上流端部分近傍の拡大図である。 固定パイプ、送り矢本体及び主軸の中心軸線の位置関係を示す図である。

符号の説明

２ 棒材加工機
４ 棒材供給機
１０ 主軸
１４ 送り矢本体
１６ フィンガーチャック
１８ コレットチャック
２２ 固定パイプ
Ｏ−Ｏ 棒材の中心軸線
Ｏ−Ｏ 主軸の中心軸線
Ｏ−Ｏ' 固定パイプの中心軸線

Claims (3)

1. 主軸の中に延びる、加工すべき棒材を受け入れる固定パイプを有し、棒材の給送のため、その中に棒材供給機の送り矢を受け入れる棒材加工機であって、
   前記送り矢が固定パイプの内部に位置するとき、棒材の中心軸線を前記主軸の中心軸線上に位置させ、且つ、前記送り矢の下面が固定パイプの内側底面に沿って移動するように、前記固定パイプの中心軸線は、前記主軸の中心軸線に対して上方に偏位して配置されている、ことを特徴とする棒材加工機。
2. 前記固定パイプは、一端部が、主軸台の棒材の給送方向に対して上流側部分に固定されて片持ち支持され、支持された部分から、コレットチャックに向かって主軸の中に延びる、ことを特徴とする請求項１に記載の棒材加工機。
3. 請求項１又は２に記載された棒材加工機に棒材を給送するための棒材供給機であって、送り矢本体と、該送り矢本体の下流端に回転自在に取付けられた、棒材の後端部を把持するためのフィンガーチャックとをもつ送り矢を有し、前記フィンガーチャックの外径は、前記送り矢本体の外径より小さい、ことを特徴とする棒材供給機。

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