(57)【要約】【課題】旋盤による切削加工時に発生する切屑が分断されるようにするための溝を、旋盤自体で容易に形成できるようにする。【解決手段】丸棒状の被切削材であるワークＷを案内及び把持する案内把持部と、その案内把持部の後方に該案内把持部と同心で一体に形成された円筒状の本体部２２とを備え、主軸と同期して回転するガイドブッシュ２０であり、その本体部２２内に、ワークＷがその本体部２２に挿通される際に、その外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成する刃３２を設けている。その刃３２は、本体部２２内に嵌め込まれる刃ユニット３０に設けられ、円筒状の刃固定部材３１の周方向の１箇所以上に一体的に固着され、刃固定部材３１の軸線方向に沿って延び、且つ刃先３２ａが刃固定部材３１の内周面３１ｃから突出している。【選択図】        図３
2015139830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋盤のロータリガイドブッシュ装置に装着されたときに主軸と同期して回転するガイドブッシュであり、外周テーパ面と摺り割りを有し、丸棒状の被切削材を案内及び把持する案内把持部と、該案内把持部の後方に該案内把持部と同心で一体に形成された円筒状の本体部とを備えたガイドブッシュであって、
前記本体部に、前記被切削材が該本体部に挿通される際にその外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成する刃を設けたことを特徴とするガイドブッシュ。
【請求項２】
前記刃が、前記本体部内に嵌め込まれる円筒状の刃固定部材の周方向の１箇所以上に一体的に固着され、前記刃固定部材の軸線方向に延び、且つ刃先が該刃固定部材の内周面から突出していることを特徴とする請求項１に記載のガイドブッシュ。
【請求項３】
前記刃固定部材は、少なくとも前記刃を固着した円筒状部分に摺り割りを設けて縮径可能に形成され、
前記円筒状の本体部に、該本体部の径方向にねじ込まれて内周面から突出する調整ねじが設けられ、
該調整ねじによって前記刃固定部材の摺り割りを設けられた領域の外周が押圧され、該刃固定部材の縮径量を調整可能であることを特徴とする請求項２に記載のガイドブッシュ。
【請求項４】
前記刃固定部材は、前記円筒状の本体部にねじ込まれる基部を有し、且つ少なくとも前記刃を固着した円筒状部分に摺り割りを設けて縮径可能に形成され、
前記本体部における前記刃固定部材の前記刃を固着した円筒状部分の外周面と接触する部分の内周面が、前記刃固定部材がねじ込まれる方向に沿って内径が減少するテーパ面に形成されており、
前記本体部に対する前記刃固定部材のねじ込み量によって、該刃固定部材の縮径量を調整可能であることを特徴とする請求項２に記載のガイドブッシュ。
【請求項５】
前記刃の刃先が、前記被切削材の前記本体部への挿入方向の先端側ほど前記切屑分断用の溝を深く形成するように傾斜しているか又は傾斜可能である請求項１から４のいずれか一項に記載のガイドブッシュ。
【請求項６】
前記刃が、前記刃固定部材の内周に沿って同等の角度間隔を置いて３箇所に設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のガイドブッシュ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のガイドブッシュを装着したロータリガイドブッシュ装置を備えたことを特徴とする旋盤。
【請求項８】
外周テーパ面と摺り割りを有し、旋盤に装着されたときに丸棒状の被切削材を挿通させて把持する把持部と、該把持部の後方に該把持部と同心で一体に形成された円筒状の本体部とを備えたコレットチャックであって、
前記本体部内に、該本体部に挿通される前記被切削材との挿通方向の相対移動によってその外周面に該挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成する刃を設けたことを特徴とするコレットチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、旋盤に装着されて、丸棒状の被切削材を案内及び把持するガイドブッシュと、被切削材を強く把持するコレットチャック、及びこれらの少なくとも一方を装着した旋盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤で丸棒状の被切削材の外周部を連続的に切削加工するような場合、切削された切屑がカールしながら連続して長い帯状に発生するため、その処理性が悪い。その長い帯状の切屑が工具や被切削材等に絡まり、切削障害を引き起こしたり、連続作業を阻害するなどの不都合を生じる恐れがある。
そのため、従来からこのような長い帯状の切屑を適当な長さに分断して、その処理性を改善することが種々試みられていた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、被加工材と嵌合するダイス穴を備え、そのダイス穴の内周面にその軸線方向に沿う溝入れ用突起を設け、その溝入れ用突起によって、被加工材の外周面に切屑分断用溝を塑性加工する切屑分断用溝入れ工具が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、複数の刃物台を備え、それらを同時に独立して制御し得る数値制御旋盤を用い、次のような加工方法によって、発生する切屑を自動的に切断させるようにすることが提案されている。
すなわち、第１の刃物台には通常の切り込み量と送り速度を与え、第２の刃物台を第１の刃物台より少ない取り代で切り込み、通常送りに搖動送りを重畳させ、２つの刃物台で同時に切削して切屑の厚みを不同にして送り出し、その途中で自動的に切断させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５５−２４３７７号公報（第２頁、図１、図２）
【特許文献２】特公昭５９−５０４４３号公報（第２−３頁、図２−６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されているように、被切削材を旋盤にセットする前に、切屑分断用溝入れ工具を使用して予めその外周面に切屑分断用溝を塑性加工するのでは、そのための余分な工具が必要になると共に、工数が増加するという問題があった。
また、特許文献２に開示されているような加工方法を実施するためには、複数の刃物台を備え、それらを個別に制御できる複雑な機器群（センサーや電磁弁、制御盤等）を備えた旋盤を使用する必要があり、且つその２つの刃物台を上述のように制御するために必要な複雑なプログラムを制御盤に設定する必要がある。すなわち、制御系が複雑になるという問題があった。
【０００７】
この発明は上記のような問題を解消するためになされたものであり、旋盤による切削加工時に発生する切屑が分断されるようにするための溝を、旋盤自体でワークの外周面に形成できるようにし、被切削材を旋盤にセットする前に、特殊な工具を使用して切屑分断用溝入れ加工を行う必要がなく、刃物台が１個の旋盤でも容易に実施できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記の目的を達成するため、次のように構成したガイドブッシュとコレットチャック、及びそれらのいずれかを装着した旋盤を提供する。
この発明によるガイドブッシュは、旋盤のロータリガイドブッシュ装置に装着されたときに主軸と同期して回転するガイドブッシュであり、外周テーパ面と摺り割りを有し、丸棒状の被切削材を案内及び把持する案内把持部と、その案内把持部の後方に該案内把持部と同心で一体に形成された円筒状の本体部とを備えている。
そして、上記本体部内に、上記被切削材がその本体部に挿通される際にその外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成する刃を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記刃が、上記本体部内に嵌め込まれる円筒状の刃固定部材の周方向の１箇所以上に一体的に固着され、端面形状が楔形で上記刃固定部材の軸線方向に延び、且つ刃先が刃固定部材の内周面から突出しているとよい。
上記刃固定部材が、少なくとも上記刃を固着した円筒状部分に摺り割りを設けて縮径可能に形成され、上記円筒状の本体部に、該本体部の径方向にねじ込まれて内周面から突出する調整ねじを設け、その調整ねじによって上記刃固定部材の外周の上記刃の部分を押圧して、その刃固定部材の縮径量を調整可能にするとよい。
【００１０】
あるいは、上記刃固定部材が上記円筒状の本体部にねじ込まれる基部を有し、且つ少なくとも上記刃を固着した円筒状部分に摺り割りを設けて縮径可能に形成され、上記本体部における上記刃固定部材の上記刃を固着した円筒状部分の外周面と接触する部分の内周面を、上記刃固定部材がねじ込まれる方向に沿って内径が減少するテーパ面に形成し、その本体部に対する上記刃固定部材のねじ込み量によって、該刃固定部材の縮径量を調整可能にすることもできる。
上記刃の刃先が、上記被切削材の上記本体部への挿通方向の先端側ほど上記切屑分断用の溝を深く形成するように傾斜しているか又は傾斜可能であるのが望ましい。
上記刃を、上記固定部材の内周に沿って同等の角度間隔を置いて３個設けるのが望ましい。
【００１１】
この発明によるコレットチャックは、外周テーパ面と摺り割りを有し、旋盤に装着されたときに丸棒状の被切削材を挿通させて把持する把持部と、該把持部の後方に該把持部と同心で一体に形成された円筒状の本体部とを備えている。
そして、上記本体部内に、その本体部に挿通される上記被切削材との挿通方向の相対移動によってその外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成する刃を設けたことを特徴とする。
【００１２】
このコレットチャックにおいても、上記ガイドブッシュと同様な各種の好ましい構成にすることができる。
この発明による旋盤は、上記ガイドブッシュを装着したロータリガイドブッシュ装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によるガイドブッシュ及びコレットチャックは、それを旋盤のロータリガイドブッシュ装置又主軸に装着して通常のガイドブッシュ及びコレットチャックとして使用できる。しかも、丸棒状の被切削材を挿通させたとき、あるいは挿通方向に相対移動させたときに、その外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成することができる。
そのため、切削加工時に発生する切屑が、その切屑分断用の溝によって直ちに分断されるか折れ易い状態になり、カールして長い帯状に連続するようなことがなくなり、ワークや工具に絡まって切削作業を阻害するような恐れがなくなる。
しかも、旋盤自体で被切削材に切屑分断用の溝を形成できるので、被切削材を旋盤にセットする前に、特殊な工具を使用して切屑分断用溝入れ加工を行う必要がない。また、複
数の刃物台や複雑な機器群を備えた旋盤を使用したり、それらを制御するための複雑なプログラムの設定等を行う必要もなく、容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明によるガイドブッシュを装着した旋盤の一例の要部を示す縦断面図である。
【図２】この発明によるガイドブッシュの第１の実施形態の外観を示す斜視図である。
【図３】そのガイドブッシュ内に刃ユニットを嵌め込んだ状態を透視して示す斜視図である。
【図４】そのガイドブッシュの本体部内に設けられる刃ユニットの斜視図である。
【図５】その刃ユニットの正面図である。
【図６】その刃ユニットをガイドブッシュの本体部内に嵌め込んで固定した状態を示す径方向に沿う要部断面図である。
【図７】切屑分断用の溝が形成されたワークがガイドブッシュの先端から突出して、案内把持部によって把持されている状態を示す斜視図である。
【図８】この発明によるガイドブッシュの第２の実施形態の外観を示す斜視図である。
【図９】そのガイドブッシュ内に刃ユニットを嵌め込んで調整ねじをねじ込んだ状態を透視して示す斜視図である。
【図１０】その刃ユニットを調整ねじと共に示す斜視図である。
【図１１】その刃ユニットに対する各調整ねじによる力のかかり方を示す図である。
【図１２】その刃ユニットをガイドブッシュの本体部内に嵌め込んで固定した状態を示す径方向に沿う要部断面図である。
【図１３】この発明によるガイドブッシュの第３の実施形態の本体部内に設けられる刃ユニットの斜視図である。
【図１４】そのガイドブッシュ内に図１３に示した刃ユニットを嵌め込んだ状態を透視して示す斜視図である。
【図１５】その刃ユニットをガイドブッシュの本体部内にねじ込んで固定した状態を示す径方向に沿う要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔この発明を適用した旋盤の一例〕
図１は、この発明によるガイドブッシュを装着したロータリガイドブッシュ装置を備えた旋盤の一例の要部を示す縦断面図である。この旋盤はこの発明を適用したＮＣ自動旋盤であり、その概要を説明する。
図１において、ベッド１上を主軸台２が図で左右方向に往復移動可能になっている。その主軸台２には主軸４が、複数のボール軸受３によって回転可能に設けられており、その主軸４の先端部には、コレットチャック５が装着されている。
【００１６】
そのコレットチャック５は、チャックスリーブ６内に挿入されて装着されている。そして、図示のように旋盤に装着されたときに丸棒状の被切削材であるワークＷを把持する把持部５１と、その把持部５１の後方に該把持部５１と同心で一体に形成された円筒状の本体部５２とを備えている。把持部５１は、外周テーパ面５１aと複数の摺り割り５１ｂを有する。
【００１７】
そのコレットチャック５の把持部５１の先広がりの外周テーパ面５１ａとチャックスリーブ６の先端側の先広がりの内周テーパ面６ａとが互いに当接している。そして、コレットチャック５の後端部とチャックスリーブ６の内径が少し小さくなった段部との間に設けられたスプリング７によって、チャックスリーブ６内からコレットチャック５が押し出される方向に押圧付勢されている。
コレットチャック５の先端は、主軸４の先端部にねじ込んで装着されたキャップナット８に当接しており、コレットチャック５がスプリング７の押圧力によって押し出されるのを防止している。
【００１８】
チャックスリーブ６の後方には、スリーブ９を介して、自動旋盤の技術分野では周知のチャック開閉機構１０が設けられている。そのチャック開閉機構１０のチャック開閉爪１１を開閉することによって、コレットチャック５の把持部５１が開閉し、ワークＷを把持又は開放する。
ワークＷは、図の右方に設けられた図示していないワーク供給装置によって供給され、スリーブ９内を通してコレットチャック５に挿通される。
【００１９】
そして、チャック開閉機構１０のチャック開閉爪１１の先端部が相互に開くように回動すると、チャック開閉爪１１のスリーブ９の後端に当接している部分１１ａが図で左方へ移動して、スリーブ９を左方へ移動させる。そのスリーブ９の左方への移動によって、スプリング７を圧縮しながらチャックスリーブ６を左方へ移動させる。
【００２０】
一方、コレットチャック５は、キャップナット８によって主軸４から押し出されないように押さえられている。そのため、このチャックスリーブ６の左方への移動によって、コレットチャック５の把持部５１の外周テーパ面５１ａとチャックスリーブ６の内周テーパ面６ａとが強く押圧され、そのテーパ面に沿って移動する。それによって、コレットチャック５の把持部５１が縮径（径を縮小）する方向に閉じてワークＷを強く把持する。
【００２１】
コレットチャック５が開いてワークＷを解放する際には、チャック開閉爪１１の先端部が相互に閉じるように回動することによって、チャックスリーブ６を左方向に押圧する力が除かれ、スプリング７の復元力によってスリーブ９及びチャックスリーブ６が右方向に移動する。それによって、コレットチャック５の把持部５１の外周テーパ面５１ａとチャックスリーブ６の内周テーパ面６ａとの押圧力が除かれ、コレットチャック５の把持部５１は自己の弾性復元力によって開いてワークＷを解放する。
【００２２】
ベッド１上には、主軸台２の前方（図１では左方）に刃物台１８が固設されており、その刃物台１８の主軸４と同一軸線上にロータリガイドブッシュ装置１３が設けられている。このロータリガイドブッシュ装置１３は、刃物台１８に固定されたガイドブッシュホルダ１４の中心孔に、先端に内周テーパ面１５ａが形成されたガイドブッシュスリーブ１５が、複数のボール軸受１６によって回転可能に支持されている。
【００２３】
そのガイドブッシュスリーブ１５内に、ガイドブッシュ２０を挿入して装着している。そのガイドブッシュ２０は、図示のように旋盤のロータリガイドブッシュ装置１３に装着されたときに、丸棒状の被切削材であるワークＷを案内及び把持する案内把持部２１と、その案内把持部２１の後方に案内把持部２１と同心で一体に形成された円筒状の本体部２２とを備えている。案内把持部２１は、外周テーパ面２１ａと複数の摺り割り２１ｂを有する。
【００２４】
その本体部２２には雄ねじ部２２ａが設けられ、それがガイドブッシュスリーブ１５内にその後端側から挿入される調整スリーブ１７の雌ねじ部１７ａと螺合している。そのため、その調整スリーブ１７を回転することによって、ガイドブッシュ２０を図１で右方へ移動させることができる。その際、ガイドブッシュスリーブ１５の先広がりの内周テーパ面１５ａとガイドブッシュ２０の案内把持部２１の先広がりの外周テーパ面２１ａとが、コレットチャック５の場合と同様に相互に押圧され、ガイドブッシュ２０の案内把持部２１の内径が縮径して、ワークＷを把持することができる。また、その把持力を調整することもできる。
【００２５】
刃物台１８の上部前面に、上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能なＹ軸刃物台１８１と、紙面に垂直な方向（Ｘ軸方向）に移動可能なＸ軸刃物台１８２と、それに固定されたバイトホルダ１８３とが順次重なって設けられている。そのバイトホルダ１８３に刃物である切削用のバイト１９が装着されて、ガイドブッシュ装置１３の前方に配置される。その状態で、ワークＷが主軸４のコレットチャック５に把持されて前進し、ガイドブッシュ装置１３のガイドブッシュ２０に挿入されて案内把持され、それを貫通して加工部Ｗａが加工域に突出する。その加工部Ｗａを、バイト１９のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動とワークＷの主軸方向への移動とによって切削加工する。
【００２６】
主軸４は、図示しない主軸モータによって回転され、ガイドブッシュ装置１３のガイドブッシュスリーブ１５及びガイドブッシュ２０も、その主軸４の回転と同期して回転する。ガイドブッシュスリーブ１５には、主軸モータと制御上で同期される図示しないガイドブッシュ用モータの回転駆動力が伝達されるプーリ１５Ａが固着されている。
ガイドブッシュ装置のガイドブッシュスリーブ及びガイドブッシュを主軸と同期して回転させるための他の方式として、ガイドブッシュスリーブを主軸と接続する方式や、主軸の回転をベルト・プーリ機構を介して一旦別の伝達機構に伝達し、その回転をさらにベルト・プーリ機構によってガイドブッシュスリーブに伝達する方式などを用いてもよい。
【００２７】
この旋盤のガイドブッシュ装置１３に装着したガイドブッシュ２０は、この発明を実施したものであり、その本体部２２内には、丸棒状の被切削材であるワークＷがその本体部２２に挿通される際に、その外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝（切込み）を形成する刃を設けている。
図示していないワーク供給装置によってワークＷが供給され、それが図１に示したスリーブ９内を通してコレットチャック５に挿通されてそれを貫通し、大きく突出した所定の位置でコレットチャック５の把持部５１によって強く把持される。
【００２８】
そして、主軸台２が図で左方へ移動し、コレットチャック５から突出したワークＷがガイドブッシュ２０に挿入され、その本体部２２に挿通される際に、そこに設けられた刃によって、その外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝（切込み）が形成される。
そのため、ガイドブッシュ装置１３のガイドブッシュ２０を貫通して加工域に突出したワークの加工部Ｗａの外周面には、長手方向に沿って１本以上の切屑分断用の溝が形成されている。
【００２９】
その状態で、ガイドブッシュ２０の案内把持部２１でワークＷを把持し、主軸４とガイドブッシュ２０を同期回転させてワークＷを回転させ、その加工部Ｗａをバイト１９によって切削加工する。その際に発生する切屑は、切屑分断用の溝によって直ちに分断されるか折れ易い状態になり、カールして長い帯状に連続するようなことがなくなるので、処理が容易になり、バイト１９やワークＷに絡まって切削障害を起すような恐れもなくなる。しかも、専用の工具で余分な作業を行ったり、旋盤の複雑な制御を行ったりする必要がない。
【００３０】
〔ガイドブッシュの第１の実施形態〕
次に、この発明によるガイドブッシュの第１の実施形態を図２〜図７によって説明する。これらの図において、図１におけるガイドブッシュ２０の各部と対応する部分には同一の符号を付している。
図２は、そのガイドブッシュ２０の外観を示す斜視図である。
【００３１】
このガイドブッシュ２０は、図１に示した丸棒状の被切削材であるワークＷを案内及び把持する案内把持部２１と、その案内把持部２１の後方に該案内把持部２１と同心で一体
に形成された円筒状の本体部２２とを備えている。
その案内把持部２１は、先広がりの外周テーパ面２１ａと、その外周に対して等角度（１２０度）間隔で形成された３本の摺り割り２１ｂと、ワークを挿通させる中心孔２１ｃとを有している。本体部２２は、案内把持部２１の中心孔２１ｃより充分大きな内径を有しており、後端部側の外周面には雄ねじ部２２ａが形成されている。
【００３２】
図３は図２に示したガイドブッシュ２０内に刃ユニット３０を嵌め込んだ状態を透視して示す斜視図である。そのため、ガイドブッシュ２０は仮想線で示している。
図４はガイドブッシュ２０の円筒状の本体部２２内に設けられる刃ユニット３０の斜視図であり、図５はその刃ユニットの正面図である。
この刃ユニット３０は、ガイドブッシュ２０の本体部２２内に嵌め込まれる円筒状の刃固定部材３１の周方向の３箇所に、それぞれ刃３２が一体的に固着されている。その刃３２は端面形状が楔形で、刃固定部材３１の先端面３１ａから後方へ軸線方向に延び、且つ刃固定部材３１の外周面３１ｂから中心に向けて径方向に延びて、その刃先３２ａが刃固定部材３１の内周面３１ｃから所定量だけ突出している。
【００３３】
この実施形態では、円筒状の刃固定部材３１の周方向の３箇所に等角度（１２０度）間隔で、先端面３１ａから後方へ形成された３本のスリットに、それぞれ刃３２を嵌め込んで一体的に固着している。しかし、これに限るものではなく、刃固定部材３１の周方向の１箇所以上に刃３２を固着して設ければよい。
図６は、その刃ユニット３０をガイドブッシュ２０の本体部２２内に嵌め込んで固定した状態を示す径方向に沿う要部断面図である。
【００３４】
刃ユニット３０を、ガイドブッシュ２０の本体部２２の後端からその中心孔２２ｃ内に嵌め込んで固定する。刃固定部材３１の外周面３１ｂは、本体部２２の中心孔２２ｃの内径と同等の外径を有し、内周面３１ｃは、矢印Ｆの方向に挿通させるワークＷの外径より一回り大きい内径を有する。そして、各刃３２は刃固定部材３１の内周面３１ｃからの刃先３２ａの突出量が、後端（図６で左端）から前端（図６で右端）に向かって幾分増加するようにしている。
【００３５】
そこで、丸棒状の被切削材であるワークＷが、図１に示したコレットチャック５に強く把持されて、この刃ユニット３０の刃固定部材３１の内周面３１ｃを形成する中心孔に挿入され、ガイドブッシュ２０の本体部２２に挿通される際に、各刃３２の刃先３２ａによって、ワークＷの外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝（切込み）が形成される。
各刃３２の刃先３２ａが図６に示したように、ワークＷの挿入方向の先端側ほど切屑分断用の溝を深く形成するように、すなわち挿通方向に向かってその突出量が増加するように傾斜している。それによって、ワークＷを押し込む力がそれ程大きくなくても、容易に所望の深さの溝を形成することができる。
【００３６】
図７に、切屑分断用の溝Ｍが形成されたワークＷがガイドブッシュ２０の先端から突出して、案内把持部２１によって把持されている状態を示す。
この状態で、図１に示したバイト１９によって切削加工を行えば、発生する切屑は切屑分断用の溝Ｍによって直ちに分断されるか折れ易い状態になり、カールして長い帯状に連続するようなことがなくなり、前述した効果が得られる。
【００３７】
溝Ｍの深さは、例えば切削加工による切り込み深さの６０％程度を基本とし、ワークＷの材質や加工条件等によって調整するとよい。
刃固定部材３１の内径は、ワークＷである丸棒の外径のバラつきを考慮すると、その外径より０．５ｍｍ程度大きくしておく必要がある。そのため、刃固定部材３１の内周面からの各刃３２の刃先３２ａの突出量は、溝Ｍの深さ＋０．５ｍｍ程度がよいと思われる。
【００３８】
このガイドブッシュ２０は、刃３２が案内把持部２１とは異なる位置であるワーク挿通方向手前側の本体部２２内に設けられているので、案内把持部２１はその内周面全体でワークＷを確実に案内及び把持することができる。ワークを確実に把持するには、案内把持部２１の内周面がなるべく広い面積で接触するのが望ましい。
このガイドブッシュ２０では、ワークＷが案内把持部２１に到達したときには、既にその外周面に切屑分断用の溝が形成されており、案内把持部２１は従来と同じであるから、ガイドブッシュとしての機能を何等損ねることはない。
【００３９】
刃３２の数とその配置は、この実施形態のように刃固定部材３１の周方向に同等の角度間隔で３枚設けるのが、ワークＷにかかる力のバランスがよく、切屑の分断性もよいので好ましい。しかし、これに限るものではなく、１枚か２枚、あるいは４枚以上の刃を設けてもよい。
また、刃３２は極めて硬度が高い超硬合金、サーメット、ＣＢＮ等で形成する必要があるため、その加工性と経済性を考慮して、刃３２と刃固定部材３１とを別部材にしている。その場合、固定部材３１の材料としては、真鍮やアルミニウム、ステンレス等を使用することができる。
【００４０】
しかし、それは必須ではなく、刃３２と刃固定部材３１とを同一材料で形成し、刃先部のみを超硬質加工するようにしてもよい。
例えば、刃固定部材と刃を超硬材やサーメット材の焼結によって一体に成形し、刃先のみを研いで作製することもできる。また、被切削材であるワークの硬度が低い場合は、ステンレス等の切削加工によって刃固定部材と刃を一体に形成し、刃先のみに硬質化コーティングを施すようにしてもよい。
【００４１】
刃の形状も図示の形状に限るものではなく、爪状や円錐状突起などにしてもよい。刃固定部材も、円筒状部材に限るものではなく、ガイドブッシュ２０の本体部２２に刃を直接固定するようにしてもよい。あるいは、ガイドブッシュ２０の本体部２２に外部から径方向にねじ込むねじの先端を刃にして、突出量を調整可能な刃にしてもよい。刃は使用により摩耗するので、交換したりメンテナンスをしたりする必要があるため、それをしやすいように取り付けるのが望ましい。
【００４２】
径が異なるワークを加工する場合は、ガイドブッシュ２０の案内把持部２１の内径及び本体部２２内にはめ込まれた刃固定部材３１の内径が、ワークの径に合うガイドブッシュに交換すればよい。
したがって、既存の旋盤のロータリガイドブッシュ装置に装着されたガイドブッシュを、この発明によるワークの径に合うガイドブッシュ２０に交換するだけで、ワークをセットして切削加工を開始する際に、そのワークに切屑分断の溝を形成することができる。したがって、ワークに切屑分断の溝を形成するための特別な機械を作るコストが不要になる。また、ワークに溝を形成するために余分な手間がかからなくなる。
【００４３】
〔ガイドブッシュの第２の実施形態〕
次に、この発明によるガイドブッシュの第２の実施形態を図８〜図１２によって説明する。図８〜図１２は、上述した第１の実施形態の図２〜図６にそれぞれ対応する図であり、図９は、ガイドブッシュ２０内に刃ユニット３０を嵌め込んで調整ねじをねじ込んだ状態を透視して示す斜視図である。図１１は、刃ユニット３０に対する各調整ねじ３３による力にかかり方を示している。
これらの図において、図２〜図６に示した各部と対応する部分には同一の符号を付しており、共通する部分の説明は省略する。ガイドブッシュ２０の本体部２２及び刃ユニット３０の構成は第１の実施形態と一部相異するが、便宜上同一の符号を使用する。
【００４４】
図８は、この第２の実施形態のガイドブッシュ２０の外観を示す斜視図である。
このガイドブッシュ２０の外観において、前述した第１の実施形態と相異するのは、ねじ孔２２ｂが形成されている点である。このねじ孔２２ｂは、図９示すように、ガイドブッシュ２０の本体部２２内に刃ユニット３０が嵌め込まれて固定されたときに、その各刃３２の先端部付近に対応する位置の３箇所に形成されている。そして、その各ねじ孔２２ｂにそれぞれ調整ねじ３３がねじ込まれる。
【００４５】
図１０及び図１１に示す刃ユニット３０において、第１の実施形態と相異するのは、円筒状の刃固定部材３１の各刃３２を固着した位置の周方向の中間位置に、それぞれ先端面３１ａから後方へ延びる３本のスリット状の摺り割り３１ｄを形成した点である。この摺り割り３１ｄも、刃固定部材３１の周方向の３箇所に等角度（１２０度）間隔で形成されている。
【００４６】
したがって、この第２の実施形態において、第１の実施形態と相違するのは、ガイドブッシュ２０の本体部２２に放射状に３本の調整ねじ３３をねじ込んだ点と、刃固定部材３１に３本の摺り割り３１ｄを形成した点である。
刃固定部材３１に摺り割り３１ｄを設けたことによって、刃固定部材３１の各摺り割り３１ｄ間の刃３２を固着した部分３１Ａの特に各調整ねじ３３によって押し込まれる前端寄りの部分が、自己の弾性によって径方向の中心側へ若干撓み、縮径（径を縮小）可能になる。
【００４７】
そのため、図１０に示すように、刃ユニット３０における各刃３２の前端部付近の背面に対向させて、それぞれ調整ねじ３３を設けている。その各調整ねじ３３をそれぞれ図１１に矢示Ｐで示す方向にねじ込むことによって、各刃３２が同方向に押圧され、刃固定部材３１の刃３２を固着した部分３１Ａの特に前端部寄りの部分が径を縮小（縮径）するように撓む。
図１２は、その刃ユニット３０をガイドブッシュ２０の本体部２２内に嵌め込んで固定した状態を示す径方向に沿う要部断面図であり、刃固定部材３１の刃３２を固着した部分が縮径した状態を示している。
【００４８】
この場合は、刃固定部材３１の内周面３１ｃからの刃３２の突出量は全長に亘って均一でよい。それでも、各調整ねじ３３を工具で回してねじ込めば、その先端部が本体部２２の内周面から突出し、刃３２の前端部を押圧して刃固定部材３１の刃３２を固着した部分３１Ａを縮径させる。それによって、刃３２は前端（図で右端）側が中心軸線に近づく方向に若干傾斜するので、刃ユニット３０内に挿入されるワークＷの外周面に、ワークＷの前進に応じて徐々に深く切屑分断用の溝を形成することができる。したがって、ワークＷを押し込む力がそれ程大きくなくても、容易に溝を形成することができる。
【００４９】
また、調整ねじ３３のねじ込み量によって、刃固定部材３１の縮径量を調整可能であり、それによって各刃３２の傾き、すなわちワークＷの外周面に形成する溝の深さを適宜調整することが可能である。調整ねじ３３を例えば六角穴付きねじとし、工具に六角レンチを使用すれば、その調整を容易に行うことができる。
その他の点は第１の実施形態の場合と同様である。
なお、刃固定部材３１の各摺り割り３１ｄ間の刃３２を固着した部分３１Ａの特に前端寄りの部分を各調整ねじ３３によって押し込んでいるが、刃固定部材３１の各摺り割り３１ｄを有する領域であれば、摺り割り３１ｄの根本寄りの部分を調整ねじ３３によって押し込んでもよい。ただし、刃固定部材３１の各摺り割り３１ｄ間の刃３２を固着した部分３１Ａの特に前端寄りの部分を各調整ねじ３３によって押し込む方が、調整ねじ３３を調整する際に弱い力で行うことができるため、より好ましい。
【００５０】
〔ガイドブッシュの第３の実施形態〕
次に、この発明によるガイドブッシュの第３の実施形態を図１３〜図１５によって説明する。これらの図は、上述した第２の実施形態の図１０、図９及び図１２にそれぞれ対応する図である。
これらの図において、図２〜図１２に示した各部と対応する部分には同一の符号を付しており、共通する部分の説明は省略する。ガイドブッシュ２０の本体部２２及び刃ユニット３０の構成は第１、第２の実施形態と一部相異するが、便宜上同一の符号を使用する。
【００５１】
この実施形態におけるガイドブッシュ２０の外観は、第１の実施形態における図２に示したガイドブッシュ２０の外観と同様である。
この実施形態における刃ユニット３０は、図１３に示すように、刃固定部材３１の後部に外形が幾分大きい基部３１ｅを有し、その外周に雄ねじ３１ｆを形成している。刃ユニット３０のそれ以外の構成は、第２の実施形態のものと同様である。
この刃ユニット３０が、図１４に示すようにガイドブッシュ２０の本体部２２内に、後端側からねじ込まれて挿入固定される。
【００５２】
その詳細を図１５によって説明する。ガイドブッシュ２０の本体部２２の後端部付近は内径が幾分大きくなって、内周に雌ねじ２２ｄが形成されている。また、その前方（図１５で右方）の中心孔２２ｃの所定領域は、内周面が刃ユニット３０の挿入方向、すなわち刃固定部材がねじ込まれる方向に沿って、内径が減少する円錘状のテーパ面２２ｅに形成されている。
その所定領域は、ガイドブッシュ２０の本体部２２が、刃ユニット３０の刃固定部材３１における刃３２を固着した円筒状部分の外周面と接触可能な部分である。
【００５３】
そして、刃ユニット３０をガイドブッシュ２０の本体部２２の中心孔２２ｃ内にその後端から挿入し、基部３１ｅの雄ねじ３１ｆを本体部２２の雌ねじ２２ｄに螺合させ、基部３１ｅの端面に形成した凹部３１ｇに工具を挿入して、刃固定部材３１を回転させてねじ込む。
すると、刃ユニット３０の挿入に伴って、刃固定部材３１における刃３２を固着した円筒状部分の外周面が前端側から、本体部２２の中心孔２２ｃにおけるテーパ面２２ｅによって軸線方向へ押圧されて幾分縮径する。それによって、各刃３２がワークＷの挿入方向の先端側ほどその突出量が増加するように傾斜する。
【００５４】
その状態で、ワークＷを刃ユニット３０内に挿通させると、そのワークＷの外周面に、ワークＷの前進に応じて徐々に深く切屑分断用の溝を形成することができる。
また、第２の実施形態の場合は複数の調整ねじ３３をバランスよく調整する必要があるが、この第３の実施形態では、刃ユニット３０のねじ込み量を変えるだけで、刃固定部材３１の縮径量を変化させて一度に複数の刃３２の傾きを均一に調整することができる。
したがって、ワークＷの外周面に形成する溝の深さを適宜容易に調整することが可能であり、ワークの片寄りや溝の深さに差が生じたりすることもない。
その他の点は第２の実施形態の場合と同様である。
【００５５】
〔コレットチャックの実施形態〕
図１に示した旋盤のように、ロータリガイドブッシュ装置を備えた旋盤を使用する場合には、そのガイドブッシュとして上述したこの発明によるガイドブッシュ２０を装着して使用すればよい。しかし、それに代えてコレットチャック５にこの発明を実施してもよい。
また、固定ガイドブッシュ装置を備えた旋盤や、ガイドブッシュレス式の旋盤を使用する場合にも、コレットチャックをこの発明を実施したものにすればよい。
【００５６】
そこで、この発明によるコレットチャックの実施形態について説明する。そのコレットチャックも、基本的な構成は図２に示した旋盤のコレットチャック５と同様であるので、便宜上その各部の符号を使用して説明する。
コレットチャック５も、前述したガイドブッシュ２０とほぼ同様な構造であり、丸棒状の被切削材であるワークを把持する把持部５１と、その把持部５１の後方に該把持部５１と同心で一体に形成された円筒状の本体部５２とを備えている。
【００５７】
そこで、そのコレットチャック５の本体部５２内に、その本体部５２に挿通されるワークとの挿通方向の相対移動によってその外周面にワーク挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成する刃を設ける。
その刃は、前述したガイドブッシュ２０の第１〜第３の各実施形態と同様に、円筒状の刃固定部材に１枚の刃を固着、または複数の刃を放射状に固着した刃ユニットを、本体部５２内に嵌め込んで固定すればよい。あるいは、本体部５２に他の方法で刃を固定して設けてもよい。そして、前述の第２、第３の実施形態と同様に、各刃の傾きやワーク挿通域に対する突出量を、外部から任意に調整可能にすることもできる。
【００５８】
このように構成したコレットチャック５を装着した旋盤では、ワーク供給装置によってワークが供給され、そのワークがコレットチャック５に挿通されてそのコレットチャック５を貫通する際に、本体部５２内のワーク挿通域に刃先が突出する刃によって、そのワークの外周面にワーク挿通方向に沿う切屑分断用の溝が形成される。その溝が形成されたワークがコレットチャック５を貫通して把持部５１で把持され、固定ガイドブッシュ装置を有する旋盤の場合はそのガイドブッシュに挿入される。そして、そのワークがコレットチャック５と一体的に回転され、固定されたガイドブッシュから突出した部分がバイトで切削加工される。
【００５９】
ガイドブッシュレス式旋盤の場合には、そのコレットチャックから突出する切屑分断用の溝が形成されたワークを、ガイドブッシュを通さずに直接バイトで切削加工する。
これらの切削加工の際に発生する切屑も、切屑分断用の溝によって直ちに分断されるか折れ易い状態になり、カールして長い帯状に連続するようなことがなくなり、前述したガイドブッシュ２０を使用した場合と同様な効果が得られる。
しかし、ワーク供給装置によってワークを押し出す力は一般にあまり強くないため、ワークの材質が比較的軟質の場合に、切屑分断用の溝として比較的浅い溝を形成することはできるが、硬度が高いワークにある程度深い溝を形成するのは難しい。
【００６０】
その場合には、ワーク供給装置によるワークを押し出す力を強くするとよい。
あるいは、加工時にはコレットチャックの本体部内の刃をワーク挿通域からなるべく退避させた位置にしておき、加工時にコレットチャックと共に前進した主軸を引き戻す際に、その刃をワーク挿通域に突出させるようにしてもよい。その際、ワークが移動しないように固定する手段を設けてワークを固定すれば、コレットチャックが後退移動する際に、刃とワークとのワーク挿通方向の相対移動によって、ワークの外周面にワーク挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成することができる。
【００６１】
なお、ガイドブッシュ２０の案内把持部２１における摺り割り２１ｂは複数あるとして説明を行ったが、ワークＷを把持できれば摺り割り２１ｂは１つでも良い。しかし、すり割り２１ｂが複数、特に１２０度間隔で形成された３本で形成されていることによって、ワークＷに均一な力を加えることができるため、より効果的に把持することができる。
また同様に、コレットチャック５の把持部５１における摺り割り５１ｂも複数あるとして説明を行ったが、ワークＷを把持できれば摺り割り５１ｂは１つでも良い。しかし、しかし、すり割り５１ｂが複数、特に１２０度間隔で形成された３本で形成されていること
によって、ワークＷに均一な力を加えることができるため、より効果的に把持することができる。
【００６２】
以上、この発明の各実施形態について説明してきたが、これらに限定されるものではなく、各実施形態の構成は特許請求の範囲の各請求項に規定した事項を満たす範囲で、適宜変更や追加、あるいは一部を省略したり、組み合わせて実施したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
この発明は、ガイドブッシュ及びコレットチャック、並びにロータリガイドブッシュ装置を備えた旋盤や、主軸にコレットチャックを備えた各種の旋盤に利用可能である。
そして、この発明によるガイドブッシュ又はコレットチャックを装着した旋盤は、丸棒状の被切削材をガイドブッシュ又はコレットチャックに挿通させたとき、あるいは挿通方向に相対移動させたときに、旋盤自体でその被切削材の外周面にその挿通方向に沿う切屑分断用の溝を形成することができる。
したがって、被切削材を旋盤にセットする前に、特殊な工具を使用して切屑分断用溝入れ加工を行う必要がない。また、複数の刃物台や複雑な制御を行う必要もなく容易に実施することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１：ベッド    ２：主軸台    ３：ボール軸受    ４：主軸    
５：コレットチャック    ６：チャックスリーブ    ６ａ：内周テーパ面    
７：スプリング    ８：キャップナット    ９：スリーブ    
１０：チャック開閉機構    １１：チャック開閉爪
１３：ガイドブッシュ装置    １４：ガイドブッシュホルダ    
１５：ガイドブッシュスリーブ    １５ａ：内周テーパ面    １５Ａ：プーリ    
１６：ボール軸受    １７：調整スリーブ    １７ａ：雌ねじ部    １８：刃物台  
１９：バイト（刃物）    ２０：ガイドブッシュ    ２１：案内把持部    
２１ａ：外周テーパ面    ２１ｂ：摺り割り    ２１ｃ：案内把持部の中心孔    
２２：本体部    ２２ａ：雄ねじ部    ２２ｂ：ねじ孔    ２２ｃ：本体部の中心孔
２２ｄ：雌ねじ  ２２ｅ：テーパ面
３０：刃ユニット    ３１：刃固定部材    ３１Ａ：刃固定部材の刃を固着した部分
３１ａ：先端面    ３１ｂ：外周面    ３１ｃ：刃固定部材の内周面    
３１ｄ：摺り割り    ３１ｅ：基部    ３１ｆ：雄ねじ    ３１ｇ：工具挿入用の凹部
３２：刃    ３２ａ：刃先    ３３：調整ねじ    ５１：把持部    
５１ａ：外周テーパ面    ５１ｂ：摺り割り    ５２：コレットチャックの本体部
１８１：Ｙ軸刃物台    １８２：Ｘ軸刃物台    １８３：バイトホルダ
Ｗ：ワーク（丸棒状の被切削材）    Ｗａ：ワークの加工部    Ｍ：切屑分断用の溝
【図１】
2015139830.tif 000003
【図２】
2015139830.tif 000004
【図３】
2015139830.tif 000005
【図４】
2015139830.tif 000006
【図５】
2015139830.tif 000007
【図６】
2015139830.tif 000008
【図７】
2015139830.tif 000009
【図８】
2015139830.tif 000010
【図９】
2015139830.tif 000011
【図１０】
2015139830.tif 000012
【図１１】
2015139830.tif 000013
【図１２】
2015139830.tif 000014
【図１３】
2015139830.tif 000015
【図１４】
2015139830.tif 000016
【図１５】
2015139830.tif 000017