JPH0938802A - Guide bush device for automatic lathe, and collet chuck device - Google Patents
Guide bush device for automatic lathe, and collet chuck deviceInfo
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- JPH0938802A JPH0938802A JP19293595A JP19293595A JPH0938802A JP H0938802 A JPH0938802 A JP H0938802A JP 19293595 A JP19293595 A JP 19293595A JP 19293595 A JP19293595 A JP 19293595A JP H0938802 A JPH0938802 A JP H0938802A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、棒状素材をコレッ
トチャックで把持して回転する主軸と、主軸を回転可能
に支承する主軸台と、棒状素材を切削加工するための複
数の工具を有する刃物台と、主軸台又は刃物台を主軸の
軸方向に相対的に摺動可能に制御して駆動する制御装置
と、回転する棒状素材が切削抵抗によって撓むことを防
ぐために、棒状素材を加工位置の近傍で支持するように
刃物台に設けられたガイドブッシュ装置とを備えた、い
わゆるガイドブッシュ型自動旋盤に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutter having a spindle for gripping and rotating a rod-shaped material with a collet chuck, a headstock for rotatably supporting the spindle, and a plurality of tools for cutting the rod-shaped material. The base and the control device that controls and drives the headstock or the tool rest so that they can slide relative to each other in the axial direction of the main spindle, and the rod-shaped material is processed at the machining position to prevent the rotating rod-shaped material from bending due to cutting resistance. The present invention relates to a so-called guide bush type automatic lathe provided with a guide bush device provided on a tool post so as to be supported in the vicinity of.
【０００２】[0002]
【従来の技術】このガイドブッシュ型自動旋盤は、棒状
素材を主軸に把持して回転するコレットチャックと、棒
状素材を加工位置の近傍で支持するガイドブッシュとを
有しており、このコレットチャックとガイドブッシュと
はほぼ同じ形状をしており、同様にスリーブ（チャック
スリーブ又はガイドブッシュスリーブ）との軸方向の相
対的な移動によって開閉し、これによって、コレットチ
ャックの場合は棒状素材を把持し、ガイドブッシュの場
合には棒状素材との隙間を調整するように作動するもの
である。そして、棒状素材の一部にバリやキズが存在し
てコレットチャック又はガイドブッシュが部分的に変形
すると、テーパ部の一部のみが強く押しつけられて部分
的に磨耗する原因となり、コレットチャック又はガイド
ブッシュの耐久性を阻害する要因となっていた。2. Description of the Related Art This guide bush type automatic lathe has a collet chuck that rotates by gripping a rod-shaped material on a main shaft, and a guide bush that supports the rod-shaped material near the processing position. It has almost the same shape as the guide bush, and similarly, it opens and closes due to the relative movement in the axial direction with the sleeve (chuck sleeve or guide bush sleeve), thereby gripping the rod-shaped material in the case of the collet chuck, In the case of the guide bush, it operates so as to adjust the clearance between the guide bush and the rod-shaped material. If there is burrs or scratches on a part of the rod-shaped material and the collet chuck or the guide bush is partially deformed, only a part of the taper part is strongly pressed, causing partial wear. It was a factor that hindered the durability of the bush.
【０００３】特に自動旋盤のガイドブッシュ装置は、回
転する棒状素材が切削抵抗によって撓むことを防ぐため
に棒状素材を加工位置の近傍で支持するものであり、長
尺の部品であっても精度良く加工することが可能となる
ので、主として長尺の部品を加工する自動旋盤には必須
のものとして広く使用されている。この自動旋盤のガイ
ドブッシュ装置には、回転する棒状素材を固定したガイ
ドブッシュで支持する固定型ガイドブッシュと、棒状素
材と共に回転する回転型ガイドブッシュとがあり、棒状
素材とガイドブッシュの内周面とは、前者は回転方向と
軸方向に、後者は軸方向に摺動しながら棒状素材を支持
している。従って、前者は比較的小径の棒状素材を加工
する際に使用されることが多く、後者は比較的大径の棒
状素材を加工する際に使用されることが多い。Particularly, the guide bush device of the automatic lathe supports the rod-shaped material in the vicinity of the processing position in order to prevent the rotating rod-shaped material from bending due to cutting resistance. Since it can be machined, it is widely used as an essential item for automatic lathes which mainly machine long parts. The guide bush device of this automatic lathe has a fixed guide bush that supports a rotating rod-shaped material with a fixed guide bush, and a rotary guide bush that rotates together with the rod-shaped material. The former supports the rod-shaped material while sliding in the rotation direction and the axial direction and the latter in the axial direction. Therefore, the former is often used when processing a rod-shaped material having a relatively small diameter, and the latter is often used when processing a rod-shaped material having a relatively large diameter.
【０００４】このガイドブッシュによる棒状素材の支持
においては、棒状素材とガイドブッシュの内周面とが相
互に摺動するために、棒状素材とガイドブッシュの内周
面との間に隙間が必要であり、この隙間が過大となると
加工する部品の精度にバラツキが大きくなるので、昨今
のように、加工する部品に高い精度を要求されるように
なると、この隙間も非常に精密なミクロンオーダーの調
整を可能とすることが必要となってきた。When the rod-shaped material is supported by the guide bush, a gap is required between the rod-shaped material and the inner peripheral surface of the guide bush because the rod-shaped material and the inner peripheral surface of the guide bush slide on each other. However, if this gap becomes too large, the precision of the parts to be machined will vary greatly.Therefore, when high precision is required for the parts to be machined as in recent years, this gap can also be adjusted very precisely on a micron order. Has become necessary.
【０００５】一方、ガイドブッシュの外径テーパ部のテ
ーパ角は、３０°となっているのが普通であるが、この
３０°のテーパ角は、焼入れ鋼のガイドブッシュスリー
ブと焼入れ鋼のガイドブッシュを使用する通常のガイド
ブッシュ装置では、喰付きを起こさない限界に近い角度
なので、バリやキズの存在等で部分的にテーパ部の摩擦
係数が変動すると喰付きやセリに近い状態となることも
多く、ミクロンオーダーの精密な調整は非常に困難なも
のであった。更に、ガイドブッシュのねじ部のねじピッ
チは１ｍｍ以上となっていることが通常であって、ミク
ロンオーダーの精密な調整をするためには調整ナットの
回転角を微妙に調整しなければならず、精密な調整は非
常に困難なものであった。On the other hand, the taper angle of the outer diameter taper portion of the guide bush is usually 30 °, and the taper angle of 30 ° is a guide bush sleeve of hardened steel and a guide bush of hardened steel. With a normal guide bush device that uses, the angle is close to the limit at which biting does not occur, so if the friction coefficient of the taper part partially changes due to the presence of burrs or scratches, it may become a state close to biting or serration. In many cases, precise adjustment on the order of micron was very difficult. Further, the thread pitch of the guide bush is usually 1 mm or more, and the rotation angle of the adjustment nut must be finely adjusted in order to perform fine adjustment on the order of microns. Precise adjustment was very difficult.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
欠点を除くために、コレットチャックの外径テーパ部と
チャックスリーブ内径テーパ部、又はガイドブッシュの
外径テーパ部とガイドブッシュスリーブの内径テーパ部
との摩擦係数を低くするとともに充分な耐久性があり、
ガイドブッシュにおいては、バリやキズが存在し、部分
的にテーパ部の摩擦係数が変動したとしてもその変動を
極力小さくして喰付きやセリに近い状態となることを防
止し、このテーパ部の摩擦係数を低くする状態が充分な
耐久性があり、且つ調整ナットの回転角を精密な調整が
可能なように充分に大きな回転角とするとともに、調整
ナットの回転角とガイドブッシュの内径とが常に一致す
るようにしてミクロンオーダーの精密な調整を容易にし
ようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to eliminate such drawbacks, the present invention has an outer diameter taper portion and a chuck sleeve inner diameter taper portion, or a guide bush outer diameter taper portion and a guide bush sleeve inner diameter. It has a low friction coefficient with the tapered part and sufficient durability,
Even if the guide bush has burrs or scratches and the friction coefficient of the taper part partially fluctuates, the fluctuation is minimized to prevent it from being in a state of bite or seriously. The state where the friction coefficient is low has sufficient durability, and the rotation angle of the adjustment nut is set to a sufficiently large rotation angle to enable precise adjustment, and the rotation angle of the adjustment nut and the inner diameter of the guide bush are It is intended to facilitate precise adjustment on the order of micron by always matching them.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、棒状素材を把持して回転する主軸と、主
軸を回転可能に支承する主軸台と、棒状素材を切削加工
するための複数の工具を有する刃物台と、主軸台又は前
記刃物台を主軸の軸方向に相対的に摺動可能に制御して
駆動する制御装置と、棒状素材を加工位置の近傍で支持
する刃物台に設けられたガイドブッシュとを有する自動
旋盤において、棒状素材を支持するガイドブッシュの外
径テーパ部の表面又はガイドブッシュスリーブの内径テ
ーパ部の表面の少なくともいずれか一方に直接又は中間
被膜層を介して硬質カーボン被膜を形成したものであ
り、更に、ガイドブッシュの外径テーパ部のテーパ角が
２０°以下とし、また、ガイドブッシュのねじ部のねじ
ピッチを０．５ｍｍ以下としたものである。更に、本発
明は、棒状素材をコレットチャックで把持して回転する
主軸と、主軸を回転可能に支承する主軸台と、棒状素材
を切削加工するための複数の工具を有する刃物台と、主
軸台又は刃物台を主軸の軸方向に相対的に摺動可能に制
御して駆動する制御装置とを有する自動旋盤において、
コレットチャックの外径テーパ部の表面又はチャックス
リーブの内径テーパ部の表面の少なくともいずれか一方
に直接又は中間被膜層を介して硬質カーボン被膜が形成
したものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is for cutting a rod-shaped material, a spindle for holding and rotating the rod-shaped material, a headstock for rotatably supporting the spindle. A tool post having a plurality of tools, a headstock or a control device for controlling and driving the headstock or the tool post so as to be relatively slidable in the axial direction of the spindle, and a tool post for supporting the rod-shaped material near the machining position. In an automatic lathe having a guide bush provided on, a surface of the outer diameter taper portion of the guide bush supporting the rod-shaped material or a surface of the inner diameter taper portion of the guide bush sleeve is directly or via an intermediate coating layer. A hard carbon film is formed on the guide bush, the taper angle of the outer diameter taper portion of the guide bush is 20 ° or less, and the thread pitch of the guide bush thread portion is 0.5 mm. It is obtained by the lower. Further, the present invention provides a spindle that grips and rotates a rod-shaped material with a collet chuck, a headstock that rotatably supports the spindle, a tool post having a plurality of tools for cutting the rod-shaped material, and a headstock. Or in an automatic lathe having a control device for controlling and driving the tool rest relatively slidably in the axial direction of the main shaft,
A hard carbon coating is formed on at least one of the surface of the outer diameter taper portion of the collet chuck and the surface of the inner diameter taper portion of the chuck sleeve, either directly or through an intermediate coating layer.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図１は、自動旋盤に用いられるコレットチャッ
クとガイドブッシュ装置の１例であり、ガイドブッシュ
装置は固定型ガイドブッシュを示す断面図である。図に
おいて、棒状素材５１は、主軸台２１に回転可能に支承
された主軸２３の先端部に設けられたコレットチャック
４５によって把持されて主軸２３と共に回転し、棒状素
材５１の先端部は主軸２３を貫通して突出しており、主
軸２３と同芯に設けられたガイドブッシュ装置１のガイ
ドブッシュ４を更に貫通し、棒状素材５１をその加工位
置まで突出している。コレットチャック装置は、図示し
ないチャック開閉機構によってチャックスリーブ４６が
左方向に移動することによってコレットチャック４５閉
じ、これによって棒状素材５１をコレットチャック４５
で把持するものである。棒状素材５１をコレットチャッ
ク４５で把持した主軸２３は、図示しないサーボモー
タ、送りねじ及び案内機構によって駆動される主軸台２
１の摺動によって軸方向に移動し、この主軸台２１の移
動によって棒状素材５１が加工位置において長手方向に
移動することにより、部品の加工形状に対応する棒状素
材５１の移動制御が行われる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a collet chuck and a guide bush device used in an automatic lathe, and the guide bush device is a sectional view showing a fixed guide bush. In the figure, the rod-shaped material 51 is gripped by a collet chuck 45 provided at the tip of a spindle 23 rotatably supported by the headstock 21 and rotates together with the spindle 23. It penetrates and protrudes, further penetrates the guide bush 4 of the guide bush device 1 provided concentrically with the main shaft 23, and projects the rod-shaped material 51 to its processing position. The collet chuck device closes the collet chuck 45 by moving the chuck sleeve 46 to the left by a chuck opening / closing mechanism (not shown).
It is to be gripped with. The spindle 23 holding the rod-shaped material 51 with the collet chuck 45 is driven by a servomotor, a feed screw, and a guide mechanism (not shown).
The sliding movement of 1 causes the rod-shaped material 51 to move in the axial direction, and the movement of the headstock 21 causes the rod-shaped material 51 to move in the longitudinal direction at the processing position.
【０００９】一方、棒状素材５１を切削加工するための
工具（バイト１２）は、１個のみが図示されているが、
刃物台（コラム１３）にバイトホルダ１１を介して複数
個が取り付けられており、図示しないサーボモータ、送
りねじ及び案内機構によって駆動されて、複数のバイト
から任意のバイト１２を図示しない数値制御装置の指令
によって加工位置に選択し、或いはそのバイト１２の切
り込み深さを制御することができる。尚、本発明のコレ
ットチャック装置及びガイドブッシュ装置の要部は、前
述したように、殆ど同じ構成となっているので、以下の
説明は、ガイドブッシュ装置についてのみ行い、コレッ
トチャック装置についての説明は省略する。On the other hand, although only one tool (bit 12) for cutting the bar-shaped material 51 is shown,
A plurality of tools are attached to a tool rest (column 13) via a tool holder 11, and driven by a servo motor, a feed screw, and a guide mechanism (not shown), and an arbitrary tool 12 is selected from the plurality of tools (not shown). Command to select the machining position or control the cutting depth of the cutting tool 12. The main parts of the collet chuck device and the guide bush device of the present invention have almost the same structure as described above. Therefore, the following description will be given only for the guide bush device, and the description for the collet chuck device will be omitted. Omit it.
【００１０】ガイドブッシュ装置１は、このバイト１２
による加工位置の近傍の位置で棒状素材５１を支持する
ようにコラム１３に設けられており、コラム１３に固定
されたガイドブッシュ本体２にガイドブッシュスリーブ
３が嵌入して固定され、更にこのガイドブッシュスリー
ブ３にガイドブッシュ４が嵌入されている。The guide bush device 1 includes the bite 12
Is provided in the column 13 so as to support the rod-shaped material 51 at a position near the machining position by the guide bush body 3 fixed to the column 13, and the guide bush sleeve 3 is fitted and fixed. The guide bush 4 is fitted in the sleeve 3.
【００１１】ガイドブッシュ４には、バイト１２側に形
成された外径テーパ部４ｃに円周方向に複数個所（通常
３個所）のスリット４ａが設けてあり、ガイドブッシュ
スリーブ３に対して、外径テーパ部４ｃとストレート部
４ｅによって、ガイドブッシュスリーブ３の内径と嵌合
しており、ガイドブッシュ４の反対側に形成されたねじ
部４ｄに螺合するナット５を締め込むことによりガイド
ブッシュ４が図示右方向に移動し、ガイドブッシュスリ
ーブ３の内径テーパ部３ａに対しガイドブッシュ４の外
径テーパ部４ｃが引き込まれて圧縮され、スリット４ａ
が設けてあることによって、この圧縮力によりガイドブ
ッシュ４の内周面４ｂの内径寸法を収縮させて調整する
ことを可能にしている。The guide bush 4 is provided with a plurality of slits 4a (usually three) in the circumferential direction on the outer diameter taper portion 4c formed on the cutting tool 12 side. The inner diameter of the guide bush sleeve 3 is fitted by the diameter taper portion 4c and the straight portion 4e, and the nut 5 that is screwed into the screw portion 4d formed on the opposite side of the guide bush 4 is tightened to guide the guide bush 4 Moves to the right in the drawing, and the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4 is drawn into and compressed by the inner diameter taper portion 3a of the guide bush sleeve 3, and the slit 4a
Since the compression force is provided, the inner diameter of the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 can be contracted and adjusted by this compression force.
【００１２】また、ガイドブッシュスリーブ３には、回
り止め用のキーピン６が植設されており、キーピン６の
内端部はガイドブッシュ４の外径に形成されたキー溝４
ｆに嵌入し、ガイドブッシュ４が切削主分力によりガイ
ドブッシュスリーブ３に対して回転することを防いでい
る。Further, a key pin 6 for preventing rotation is planted in the guide bush sleeve 3, and an inner end portion of the key pin 6 is formed with an outer diameter of the guide bush 4.
It is fitted in f and prevents the guide bush 4 from rotating with respect to the guide bush sleeve 3 by the main cutting force component.
【００１３】ガイドブッシュ４は、この内径調節機能に
より棒状素材５１の回転及び主軸軸方向の移動を妨げる
ことなく、しかも切削抵抗による棒状素材５１の撓みを
低く抑えるように、ガイドブッシュ４の内周面４ｂの内
径寸法を棒状素材５１の径に合わせた適切な隙間に調整
することを可能とするものである。The guide bush 4 does not hinder the rotation and movement of the rod-shaped material 51 in the direction of the main shaft axis due to this inner diameter adjusting function, and further suppresses the bending of the rod-shaped material 51 due to cutting resistance to be low. This makes it possible to adjust the inner diameter of the surface 4b to an appropriate gap according to the diameter of the rod-shaped material 51.
【００１４】このような構造のガイドブッシュ装置１に
おいて、本発明では、棒状素材５１を支持するガイドブ
ッシュ４の外径テーパ部４ｃの表面又はガイドブッシュ
スリーブ３の内径テーパ部３ａの表面の少なくともいず
れか一方に直接又は中間被膜層を介して硬質カーボン被
膜（ＤＬＣ被膜）が形成されている。In the guide bush device 1 having such a structure, in the present invention, at least one of the surface of the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4 supporting the rod-shaped material 51 or the surface of the inner diameter taper portion 3a of the guide bush sleeve 3 is used. A hard carbon coating (DLC coating) is formed on either one of them either directly or via an intermediate coating layer.
【００１５】この硬質カーボン被膜（ＤＬＣ被膜）は、
黒色であるが、ダイヤモンドによく似た性質を持つもの
である。即ち、この硬質カーボン被膜は、ダイヤモンド
と同様に、高い機械的硬度、低い摩擦係数、良好な電気
的絶縁性、高い熱伝導率、高い耐食性を持ち、更に、油
性、水溶性の切削油との濡れ性が高いものであって、炭
素を含むガス（例えばベンゼン、メタンガス等）を導入
した真空槽内でプラズマを発生することによってコーテ
ィングするものであって、硬質カーボン被膜の膜厚は１
μｍから５μｍ程度であり、被膜の特性を長く維持する
ためには２μｍから３μｍに形成することが望ましい。
この硬質カーボン被膜の中間被膜層としては、周期律表
第ＩＶ族のシリコンやゲルマニウム及びその化合物、又
はシリコンカーバイトやチタンカーバイト等の炭素を含
む化合物等が適当である。This hard carbon coating (DLC coating) is
It is black, but has properties very similar to diamond. That is, this hard carbon coating has high mechanical hardness, low friction coefficient, good electrical insulation, high thermal conductivity, and high corrosion resistance, similar to diamond, and further has oily and water-soluble cutting oil. It has high wettability and is coated by generating plasma in a vacuum chamber in which a gas containing carbon (for example, benzene, methane gas, etc.) is introduced, and the hard carbon film has a thickness of 1
The thickness is about 5 μm to 5 μm, and it is desirable to form the film at 2 μm to 3 μm in order to maintain the characteristics of the coating for a long time.
As the intermediate coating layer of the hard carbon coating, silicon or germanium of Group IV of the Periodic Table and compounds thereof, or compounds containing carbon such as silicon carbide and titanium carbide are suitable.
【００１６】本発明のガイドブッシュ装置１は、このよ
うに、棒状素材５１を支持するガイドブッシュ４の外径
テーパ部４ｃの表面又はガイドブッシュスリーブ３の内
径テーパ部３ａの表面の少なくともいずれか一方に硬質
カーボン被膜が形成されているので、ガイドブッシュ４
の外径テーパ部４ｃとガイドブッシュスリーブ３の内径
テーパ部３ａとの間の摩擦係数が小さく且つ耐磨耗性が
向上し、仮にバリやキズが存在し、部分的にテーパ部の
摩擦係数が大きくなっても、喰付きやセリに近い状態と
なることが完全に防止され、ミクロンオーダーの精密な
調整が可能となると共に、この機能を長期にわたって維
持することができる。コレットチャックにおいても同様
に、摩擦係数が小さく且つ耐磨耗性が向上するので、長
期にわたって確実に作動することができることは勿論で
ある。In this way, the guide bush device 1 of the present invention has at least one of the surface of the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4 supporting the rod-shaped material 51 and the surface of the inner diameter taper portion 3a of the guide bush sleeve 3. Since a hard carbon coating is formed on the guide bush 4
The friction coefficient between the outer diameter tapered portion 4c and the inner diameter tapered portion 3a of the guide bush sleeve 3 is small and the abrasion resistance is improved, and burrs and scratches are temporarily present, and the friction coefficient of the tapered portion is partially increased. Even if the size becomes large, it is completely prevented from being in a state of biting or slicing, fine adjustment on the order of micron is possible, and this function can be maintained for a long time. Similarly, in the collet chuck, since the friction coefficient is small and the wear resistance is improved, the collet chuck can certainly operate reliably for a long period of time.
【００１７】硬質カーボン被膜は、焼入れ鋼に比べて摩
擦係数が１桁程度小さいので、ガイドブッシュ４の外径
テーパ部４ｃとガイドブッシュスリーブ３の内径テーパ
部３ａとの間の摩擦係数が低くなり、ガイドブッシュ４
の外径テーパ部４ｃ及びガイドブッシュスリーブ３の内
径テーパ部３ａのテーパ角を小さくすることが可能とな
り、本発明の実施例では、テーパ角が２０°以下（後述
する実施例では２０°と１６°）としてある。また、硬
質カーボン被膜は、低い摩擦係数のみならず、上記のよ
うに高い機械的硬度と耐磨耗性、耐食性を有するという
特性があり、油性又は水溶性の切削油との濡れ性も高い
ので、特別の潤滑装置を設ける必要はなく、このテーパ
部の摩擦係数が低くなるという特性は、ごく薄くコーテ
ィングするのみで長期にわたって安定して発揮されるも
のである。そして、硬質カーボン被膜を上記中間被膜層
を介してコーティングすると、硬質カーボン被膜はより
剥離し難くなり、更に長期にわたって特性を発揮するこ
とができる。Since the hard carbon coating has a coefficient of friction smaller than that of hardened steel by about one digit, the coefficient of friction between the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4 and the inner diameter taper portion 3a of the guide bush sleeve 3 becomes low. , Guide bush 4
It is possible to reduce the taper angle of the outer diameter taper portion 4c and the inner diameter taper portion 3a of the guide bush sleeve 3. In the embodiment of the present invention, the taper angle is 20 ° or less (in the embodiments described later, 20 ° and 16 °). °). Further, the hard carbon coating has not only a low coefficient of friction but also high mechanical hardness, wear resistance, and corrosion resistance as described above, and is highly wettable with oily or water-soluble cutting oil. It is not necessary to provide a special lubrication device, and the characteristic that the friction coefficient of the tapered portion is low can be stably exhibited for a long period of time only by coating it very thinly. When the hard carbon coating is coated via the intermediate coating layer, the hard carbon coating becomes more difficult to peel off, and the characteristics can be exhibited for a long period of time.
【００１８】このように、ガイドブッシュ４の外径テー
パ部４ｃ及びガイドブッシュスリーブ３の内径テーパ部
３ａのテーパ角を小さくすると、ガイドブッシュ４が図
示右方向に移動する移動量に対するガイドブッシュ４の
内周面４ｂの内径寸法の収縮量は減少するので、ナット
５の回転角に対するガイドブッシュ４の内周面４ｂの内
径寸法の減少量が小さくなり、ガイドブッシュ４の内周
面４ｂと棒状素材５１との精密な調整が容易になること
は明らかである。As described above, when the taper angles of the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4 and the inner diameter taper portion 3a of the guide bush sleeve 3 are made small, the guide bush 4 is moved with respect to the moving amount of the guide bush 4 moving rightward in the drawing. Since the contraction amount of the inner diameter of the inner peripheral surface 4b is reduced, the reduction amount of the inner diameter of the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 with respect to the rotation angle of the nut 5 is small, and the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 and the rod-shaped material are reduced. Obviously, the precise adjustment with 51 becomes easy.
【００１９】更に、本発明では、ガイドブッシュ４のね
じ部４ｄとこれに螺合するナット５のねじピッチが０．
５ｍｍ以下としている。これによってガイドブッシュ４
が図示右方向に移動する移動量に対するガイドブッシュ
４の内周面４ｂの内径寸法の収縮量が更に減少するの
で、ナット５の回転角に対するガイドブッシュ４の内周
面４ｂの内径寸法の減少量は小さくなり、更に精密な調
整が容易になることは明らかである。Furthermore, in the present invention, the thread pitch of the threaded portion 4d of the guide bush 4 and the nut 5 screwed into the threaded portion 4d is 0.
It is set to 5 mm or less. As a result, the guide bush 4
The amount of contraction of the inner diameter of the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 with respect to the amount of movement in the right direction in the figure further decreases. Obviously, will be smaller and easier to fine-tune.
【００２０】以上の説明においては、ガイドブッシュ装
置１について説明したが、周知であり、且つ図１でも明
らかなように、ガイドブッシュ装置１のガイドブッシュ
４とガイドブッシュスリーブ３は、コレットチャック４
５とチャックスリーブ４６と殆ど同じ形状であり、コレ
ットチャック装置においても、コレットチャック４５の
外径テーパ部４５ａとチャックスリーブ４６の内径テー
パ部４６ａとは、ガイドブッシュ４の外径テーパ部４ｃ
とガイドブッシュスリーブ３の内径テーパ部３ａと全く
同様な関係を有しているので、コレットチャック４５に
おいても全く同様であることは明らかである。In the above description, the guide bush device 1 has been described, but as is well known and is clear in FIG. 1, the guide bush 4 and the guide bush sleeve 3 of the guide bush device 1 are the collet chucks 4.
5 and the chuck sleeve 46 have almost the same shape, and even in the collet chuck device, the outer diameter taper portion 45a of the collet chuck 45 and the inner diameter taper portion 46a of the chuck sleeve 46 are the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4.
And the inner diameter tapered portion 3a of the guide bush sleeve 3 have exactly the same relationship, and it is clear that the collet chuck 45 has exactly the same relationship.
【００２１】図２は、固定型ガイドブッシュに代えて回
転型ガイドブッシュを使用した例の断面図である。この
場合においても、ガイドブッシュが回転可能に支承され
ている点が異なっているのみで、その他は前記固定型ガ
イドブッシュについての説明と同様であり、全く同様に
実施することができる。FIG. 2 is a sectional view of an example in which a rotary guide bush is used instead of the fixed guide bush. Also in this case, the guide bush is rotatably supported, and the other points are the same as those of the fixed guide bush, and the same operation can be performed.
【００２２】以上の説明の自動旋盤では、刃物台（コラ
ム１３）が固定されており、主軸台２１が主軸２３の軸
方向に図示しない数値制御装置によって制御されて摺動
させる主軸台摺動型自動旋盤となっているが、主軸台２
１を固定し、刃物台を移動させる主軸台固定型自動旋盤
としても何ら支障はない。In the automatic lathe described above, the tool rest (column 13) is fixed, and the headstock 21 slides in the axial direction of the spindle 23 under the control of a numerical controller (not shown). It is an automatic lathe, but the headstock 2
There is no problem even if the headstock fixed automatic lathe for fixing 1 and moving the tool rest is used.
【００２３】[0023]
【実施例】図３は、ガイドブッシュ４の内周面４ｂの内
径寸法の収縮量のバラツキが、収縮量が増加する方向
（ナット５を締め込む方向）と収縮量が減少する方向
（ナット５を緩める方向）とでどのように差異が生じる
かを実験したグラフであり、図３（ａ）は従来の焼入れ
鋼のガイドブッシュスリーブと焼入れ鋼のガイドブッシ
ュを使用した場合の例であり、図３（ｂ）は本発明の硬
質カーボン被膜をコーティングしたガイドブッシュスリ
ーブとガイドブッシュの場合の例である。また、○はテ
ーパ角が３２°、□は２０°、△は１６°の場合であ
り、白抜きは収縮量が増加する方向に移動した場合、黒
塗りは収縮量が減少する方向に移動した場合であって、
測定値が同じときには、半分だけ黒塗りして示してい
る。FIG. 3 shows the variation in shrinkage of the inner diameter of the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 in the direction in which the shrinkage increases (the direction in which the nut 5 is tightened) and the direction in which the shrinkage decreases (the nut 5). Fig. 3 (a) is an example of the case where a conventional hardened steel guide bush sleeve and a hardened steel guide bush are used, 3 (b) is an example of a guide bush sleeve and a guide bush coated with the hard carbon coating of the present invention. Further, ◯ indicates the case where the taper angle is 32 °, □ indicates the case where 20 °, and Δ indicates the case where 16 °, and the white outline moves in the direction in which the shrinkage increases, and the black coating moves in the direction in which the shrinkage decreases. In some cases,
When the measured values are the same, only half is shown in black.
【００２４】具体的には、内周面４ｂの内径寸法が１２
ｍｍのガイドブッシュ４において、ナット５の端面がガ
イドブッシュスリーブ３の端面に軽く当たった状態をナ
ット角度０とし、以後、ナット５を少しずつ締め込ん
で、そのときのガイドブッシュ４の内周面４ｂの直径を
測定した値と、１１．９７ｍｍまで締め込んだ後、ナッ
ト５を少しずつ緩めてそのときのガイドブッシュ４の内
周面４ｂの直径を測定した値とを記載したものである。Specifically, the inner diameter of the inner peripheral surface 4b is 12
In the mm guide bush 4, the nut angle is 0 when the end surface of the nut 5 is in light contact with the end surface of the guide bush sleeve 3, and then the nut 5 is tightened little by little. The value obtained by measuring the diameter of 4b and the value obtained by measuring the diameter of the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 at that time after loosening the nut 5 little by little after tightening to 11.97 mm are described.
【００２５】ここで、図３（ａ）において、ガイドブッ
シュ４の外径テーパ部４ｃのテーパ角が１６°のとき
は、△のみとなっているが、これは、ナット５を１１．
９７ｍｍまで締め込んだ後、ナット５を緩めてもガイド
ブッシュ４の内周面４ｂの内径寸法は拡がらず、ガイド
ブッシュ４の外径テーパ部４ｃとガイドブッシュスリー
ブ３の内径テーパ部３ａが喰付いて調整不能となったこ
とを示している。また、テーパ角が３２°と２０°のも
のは、いずれも行きと帰りの直径のバラツキが最大で３
〜４μｍ、平均的なバラツキでも２〜３μｍあること
が、この図から読み取れる。Here, in FIG. 3 (a), when the taper angle of the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4 is 16 °, only Δ is shown.
Even after loosening the nut 5 after tightening up to 97 mm, the inner diameter of the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 does not expand, and the outer diameter tapered portion 4c of the guide bush 4 and the inner diameter tapered portion 3a of the guide bush sleeve 3 are eaten. It indicates that it became impossible to adjust. Also, for taper angles of 32 ° and 20 °, the maximum variation in the diameter of going and returning is 3
It can be read from this figure that the average variation is ˜4 μm and the average variation is 2-3 μm.
【００２６】一方、図３（ｂ）においては、いずれの角
度においても、行きと帰りの直径のバラツキが最大で１
〜２μｍ、平均的なバラツキでは０〜１μｍであり、テ
ーパ角が１６°の場合でも、喰付きやセリが発生してお
らず、行きと帰りの直径の差が少ないことは、ナット５
を締める方向に回転しても緩める方向に回転しても、ナ
ットの位置（ナットの回転角）のみでガイドブッシュ４
の内径寸法が決まることを示し、調整の際にナット５を
回転させ過ぎても逆方向に戻してやることによって容易
にガイドブッシュの内径寸法を調整することが可能であ
ることがこの図から読み取れ、ガイドブッシュ４の内周
面４ｂと棒状素材５１との隙間を微妙に調整することが
容易となる。特に、ガイドブッシュ４のテーパ角度が１
６°として、ねじ部４ｄのピッチを０．５ｍｍとする
と、ナット５を約５°回転させることによって２μｍ
（直径）の調整量となり、非常に微妙な調整も可能とな
る。On the other hand, in FIG. 3 (b), the variation in the diameter of the going and returning is 1 at maximum at any angle.
~ 2 μm, with an average variation of 0 to 1 μm, even if the taper angle is 16 °, no biting or serration has occurred and the difference in the diameter of the going and returning is small.
Whether rotating in the tightening direction or in the loosening direction, only the position of the nut (rotation angle of the nut) guide bush 4
It is shown from this figure that it is possible to easily adjust the inner diameter of the guide bush by returning the nut 5 in the opposite direction even if the nut 5 is excessively rotated during adjustment. It becomes easy to finely adjust the gap between the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 and the rod-shaped material 51. Especially, the taper angle of the guide bush 4 is 1
If the pitch of the threaded portion 4d is 6 mm and the pitch of the threaded portion 4d is 0.5 mm, it is 2 μm by rotating the nut 5 about 5 °.
It becomes the adjustment amount of (diameter), and very fine adjustment is possible.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、ガイドブッシュ４の外径テーパ部４ｃとガイドブ
ッシュスリーブ３の内径テーパ部３ａとの間の摩擦係数
が小さく且つ耐磨耗性が向上し、仮にバリやキズが存在
し、部分的にテーパ部の摩擦係数が大きくなっても、喰
付きやセリに近い状態となることが完全に防止され、ミ
クロンオーダーの精密な調整が可能となると共に、この
機能を長期にわたって維持することができる。また、ガ
イドブッシュ４の外径テーパ部４ｃ及びガイドブッシュ
スリーブ３の内径テーパ部３ａのテーパ角を２０°以下
とし、ねじ部４ｄのピッチを０．５ｍｍ以下とすること
によって、ガイドブッシュ４の内径寸法の単位調整量当
たりのナット５の回転角が大きくなり、ガイドブッシュ
４の内周面４ｂと棒状素材５１との隙間を微妙に調整す
ることが容易となる。Since the present invention is configured as described above, the coefficient of friction between the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4 and the inner diameter taper portion 3a of the guide bush sleeve 3 is small, and the wear resistance is high. Even if there are burrs and scratches and the friction coefficient of the taper part is partially increased, it is completely prevented that the state is close to bite or auction, and precise adjustment on the micron order is possible. While being possible, this function can be maintained for a long time. Further, by setting the taper angle of the outer diameter taper portion 4c of the guide bush 4 and the inner diameter taper portion 3a of the guide bush sleeve 3 to 20 ° or less and the pitch of the screw portion 4d to 0.5 mm or less, the inner diameter of the guide bush 4 The rotation angle of the nut 5 per unit adjustment amount of the dimension becomes large, and it becomes easy to finely adjust the gap between the inner peripheral surface 4b of the guide bush 4 and the rod-shaped material 51.
【００２８】コレットチャックにおいても同様に、摩擦
係数が小さく且つ耐磨耗性が向上するので、長期にわた
って確実に作動することができることは勿論である。Similarly, in the collet chuck as well, since the friction coefficient is small and the wear resistance is improved, the collet chuck can certainly operate for a long period of time.
【図１】 固定型ガイドブッシュを示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing a fixed guide bush.
【図２】 回転型ガイドブッシュを使用した例の断面図FIG. 2 is a sectional view of an example using a rotary guide bush.
【図３】 ガイドブッシュの内径寸法の収縮量を実測し
たグラフである。 （ａ） 従来技術によるもの。 （ｂ） 本発明によるもの。FIG. 3 is a graph in which the shrinkage amount of the inner diameter of the guide bush is actually measured. (A) Conventional technology. (B) According to the present invention.
１ ガイドブッシュ装置 ２ ガイドブッシュ本体 ３ ガイドブッシュスリーブ ３ａ 内径テーパ部 ４ ガイドブッシュ ４ｂ 内周面 ４ｃ 外径テーパ部 ４ｄ ねじ部 ４ｅ ストレート部 ４ｆ キー溝 ５ ナット ６ キーピン １１ バイトホルダ １２ バイト １３ コラム ２１ 主軸台 ２３ 主軸 ４５ コレットチャック ４５ａ 外径テーパ部 ４６ チャックスリーブ ４６ａ 内径テーパ部 ５１ 棒状素材 1 Guide Bushing Device 2 Guide Bushing Body 3 Guide Bushing Sleeve 3a Inner Diameter Tapered Part 4 Guide Bushing 4b Inner Surface 4c Outer Diameter Tapered Part 4d Threaded Part 4e Straight Part 4f Keyway 5 Nut 6 Key Pin 11 Tool Holder 12 Tool 13 Column 21 Spindle Platform 23 Spindle 45 Collet chuck 45a Outer diameter taper portion 46 Chuck sleeve 46a Inner diameter taper portion 51 Rod-shaped material
Claims (4)
主軸を回転可能に支承する主軸台と、前記棒状素材を切
削加工するための複数の工具を有する刃物台と、前記主
軸台又は前記刃物台を主軸の軸方向に相対的に摺動可能
に制御して駆動する制御装置と、前記棒状素材を加工位
置の近傍で支持する前記刃物台に設けられたガイドブッ
シュとを有する自動旋盤において、前記棒状素材を支持
するガイドブッシュの外径テーパ部の表面又はガイドブ
ッシュスリーブの内径テーパ部の表面の少なくともいず
れか一方に直接又は中間被膜層を介して硬質カーボン被
膜が形成されていることを特徴とする自動旋盤のガイド
ブッシュ装置。1. A spindle for gripping and rotating a rod-shaped material, a spindle stock for rotatably supporting the spindle, a tool post having a plurality of tools for cutting the rod-shaped material, and the spindle stock or An automatic lathe having a control device that controls and drives the tool rest relatively slidably in the axial direction of the main shaft, and a guide bush provided on the tool rest that supports the rod-shaped material in the vicinity of the processing position. In the above, a hard carbon coating is formed on at least one of the surface of the outer diameter taper portion of the guide bush supporting the rod-shaped material and the surface of the inner diameter taper portion of the guide bush sleeve, either directly or through an intermediate coating layer. Guide bush device for automatic lathes.
ガイドブッシュスリーブの内径テーパ部のテーパ角が２
０°以下であることを特徴とする請求項１記載の自動旋
盤のガイドブッシュ装置。2. The taper angle of the outer diameter taper portion of the guide bush or the inner diameter taper portion of the guide bush sleeve is 2
The guide bush device for an automatic lathe according to claim 1, wherein the guide bush device is 0 ° or less.
チが０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又
は請求項２記載の自動旋盤のガイドブッシュ装置。3. The guide bush device for an automatic lathe according to claim 1, wherein the thread pitch of the thread portion of the guide bush is 0.5 mm or less.
回転する主軸と、該主軸を回転可能に支承する主軸台
と、前記棒状素材を切削加工するための複数の工具を有
する刃物台と、前記主軸台又は前記刃物台を主軸の軸方
向に相対的に摺動可能に制御して駆動する制御装置とを
有する自動旋盤において、前記コレットチャックの外径
テーパ部の表面又はチャックスリーブの内径テーパ部の
表面の少なくともいずれか一方に直接又は中間被膜層を
介して硬質カーボン被膜が形成されていることを特徴と
する自動旋盤のコレットチャック装置。4. A spindle for gripping and rotating a rod-shaped material by a collet chuck, a spindle head for rotatably supporting the spindle, a tool rest having a plurality of tools for cutting the rod-shaped material, In an automatic lathe having a control device for controlling and driving the headstock or the tool rest relatively slidably in the axial direction of the spindle, the surface of the outer diameter taper portion of the collet chuck or the inner diameter taper portion of the chuck sleeve. A collet chuck device for an automatic lathe in which a hard carbon coating is formed on at least one of the surfaces of the above, either directly or through an intermediate coating layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19293595A JPH0938802A (en) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Guide bush device for automatic lathe, and collet chuck device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19293595A JPH0938802A (en) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Guide bush device for automatic lathe, and collet chuck device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938802A true JPH0938802A (en) | 1997-02-10 |
Family
ID=16299455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19293595A Pending JPH0938802A (en) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Guide bush device for automatic lathe, and collet chuck device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0938802A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5922418A (en) * | 1996-08-15 | 1999-07-13 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of forming a DLC film over the inner surface of guide bush |
| US5939152A (en) * | 1996-08-19 | 1999-08-17 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of forming hard carbon film over the inner surface of guide bush |
| JP2002337082A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-26 | Citizen Watch Co Ltd | Material clamping device and automatic lathe |
| US7555973B2 (en) * | 2003-12-26 | 2009-07-07 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Automatic lathe |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP19293595A patent/JPH0938802A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5922418A (en) * | 1996-08-15 | 1999-07-13 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of forming a DLC film over the inner surface of guide bush |
| US5939152A (en) * | 1996-08-19 | 1999-08-17 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of forming hard carbon film over the inner surface of guide bush |
| JP2002337082A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-26 | Citizen Watch Co Ltd | Material clamping device and automatic lathe |
| US7555973B2 (en) * | 2003-12-26 | 2009-07-07 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Automatic lathe |
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