JPH1034466A - 工作物支持装置 - Google Patents
工作物支持装置Info
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- JPH1034466A JPH1034466A JP19437296A JP19437296A JPH1034466A JP H1034466 A JPH1034466 A JP H1034466A JP 19437296 A JP19437296 A JP 19437296A JP 19437296 A JP19437296 A JP 19437296A JP H1034466 A JPH1034466 A JP H1034466A
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Abstract
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。 【解決手段】 工作物支持装置30は、工作機械1のテ
ーブル2に固定された工作物10を支持するためもので
あって、テーパブロック31と、バックアップブロック
32とを備えている。テーパブロック31は、テーパ面
31aを有しており、テーブル2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32は、当接部32
aと、工作物10を支持する支持部32bとを有してお
り、支持部32bにより支持される工作物10の被支持
部に対して接近及び離反が可能である。当接部32aは
テーパブロック31のテーパ面31aに当接している。
Description
特に、工作機械の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。
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。
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。
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。
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。
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。
支持装置は、工作機械の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、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。
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。
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。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。
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。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、
工作物載置部は回転するものであり、テーパブロックの
テーパ面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。
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。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。
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。請求項3に記載の工作物支持装置
は、請求項1又は2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。
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。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。
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。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。
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。請求項5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、テーパブロックのテ
ーパ面はテーパブロックがスライドする方向に傾斜して
おり、エアーシリンダ又は油圧シリンダと、付勢手段と
をさらに備えている。エアーシリンダ又は油圧シリンダ
はテーパブロックをテーパブロックがスライドする方向
に付勢している。付勢手段は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
している。
ダ又は油圧シリンダによりスライドさせる。その後の作
用は前記と同様である。ここでは、スライドを行う手段
としてエアーシリンダ又は油圧シリンダを利用してお
り、エアー圧又は油圧をコントロールするだけで複数の
工作物支持装置の工作物支持寸法を調節することができ
る。
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請求項6
に記載の工作物支持装置は、請求項1から5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。
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。
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。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。
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。
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。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31
a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3
2b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34
aと、位置決め部34bとを有している。ガイド部34
a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3
4b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。
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。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。
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。
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。
0a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32
a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3
1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。
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。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3
4b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。
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。
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。
装着される立型旋盤の正面図。
Claims (6)
- 【請求項1】工作機械の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。 - 【請求項2】前記工作物載置部は回転するものであり、 前記テーパブロックのテーパ面は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、請
求項1に記載の工作物支持装置。 - 【請求項3】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又は2
に記載の工作物支持装置。 - 【請求項4】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3に記載の工作物支持
装置。 - 【請求項5】前記テーパブロックのテーパ面は前記テー
パブロックがスライドする方向に傾斜しており、 前記テーパブロックを前記テーパブロックがスライドす
る方向に付勢するエアーシリンダ又は油圧シリンダと、 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1に記載の工作物支持装置。 - 【請求項6】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5に記載の工作物支持装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19437296A JP3588196B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 工作物支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19437296A JP3588196B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 工作物支持装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1034466A true JPH1034466A (ja) | 1998-02-10 |
JP3588196B2 JP3588196B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=16323505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19437296A Expired - Fee Related JP3588196B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 工作物支持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3588196B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102490055A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-13 | 江苏大学 | 一种自适应高速刀柄 |
WO2013011593A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 株式会社牧野フライス製作所 | ロータリワークヘッド装置 |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP19437296A patent/JP3588196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013011593A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 株式会社牧野フライス製作所 | ロータリワークヘッド装置 |
JPWO2013011593A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2015-02-23 | 株式会社牧野フライス製作所 | ロータリワークヘッド装置 |
US9919393B2 (en) | 2011-07-15 | 2018-03-20 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Rotary workhead device |
CN102490055A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-13 | 江苏大学 | 一种自适应高速刀柄 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3588196B2 (ja) | 2004-11-10 |
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