(57)【要約】【課題】ワークを高精度でかつ十分なクランプ力で確実にクランプする加工装置のワーククランプ方法および治具を提供する。【解決手段】ヘッドストック３に設けられた第１支持体１１がワークである歯車８０に当接して回転中心軸線Ｌ方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部１７を有し、テールストック４に設けられた第２支持体２１の治具本体２２から突出して歯車８０の孔８４に摺動自在に嵌合して歯車８０を保持するセンタ部材３１と、治具本体２２から突出方向に付勢された押接ピン４２とを有し、センタ部材３１に歯車８０を装着した第２支持体２１を第１支持体１１側に移動させて歯車８０をワーク位置決め部１７に当接させ、かつ押接ピン４２によって歯車８０をワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部１７と治具本体２２で歯車８０を挟持する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置のヘッドストックおよびテールストックの回転中心軸線上に孔を有するワークをセンタリングして挟持する加工装置のワーククランプ方法において、
上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部を有する第１支持体と、上記テールストックに取り付けられた治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材および上記治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ突出方向に付勢された押接手段を有する第２支持体とを備え、
上記センタ部材に孔を嵌合して上記ワークが装着された第２支持体を第１支持体側に移動させて上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に、上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプすることを特徴とする加工装置のワーククランプ方法。
【請求項２】
加工装置のヘッドストックおよびテールストックに回転中心軸線上で対向して取り付けられた第１支持体と第２支持体によって孔を有するワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ治具において、
上記第１支持体は、
上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部を有し、
上記第２支持体は、
上記テールストックに取り付けられる治具本体と、
該治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材と、
上記治具本体に該治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ該突出方向に付勢された押接手段とを有し、
上記センタ部材に上記孔を嵌合してワークが装着された第２支持体を第１支持体側に移動させて上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に、上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプすることを特徴とする加工装置のワーククランプ治具。
【請求項３】
加工装置のヘッドストックおよびテールストックに回転中心軸線上で対向して取り付けられた第１支持体と第２支持体によって孔が穿設された軸部を有するワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ治具において、
上記第１支持体は、
上記ヘッドストックに取り付けられて先端に上記ワークの軸部が挿入可能な開口部を有するチャック本体と、
上記チャック本体内に軸部が挿入された上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部と、
上記チャック本体内に取り付けられ、プレッシャーピースの押動によってチャック本体内に挿入された上記軸部をクランプする軸部チャックとを有し、
上記第２支持体は、
上記テールストックに取り付けられる治具本体と、
該治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材と、
上記治具本体に該治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ該突出方向に付勢された押接手段とを有し、
上記センタ部材に上記孔を嵌合してワークが装着された第２支持体を第１支持体側に移動させて上記軸部をチャック本体内に挿入して上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプし、かつセンタ部材で上記プレッシャーピースを押動して上記軸部チャックによって上記軸部をクランプすることを特徴とする加工装置のワーククランプ治具。
【請求項４】
上記センタ部材は、
上記治具本体に穿設されたセンタガイド穴に回転中心軸線方向に移動自在に嵌合するセンタ本体および該センタ本体から回転中心軸線と同軸上で突出してワークの孔が嵌合可能なセンタ部を有し、
上記センタガイド穴とセンタ本体との間に弾装されて上記センタ部が突出方向に付勢されるスプリングを備え、
上記ワーク位置決め部と押圧手段とで上記ワークをクランプした状態において上記スプリングによる付勢力によってセンタ部先端が上記プレッシャーピースを押動状態に保持することを特徴とする請求項３に記載の加工装置のワーククランプ治具。
【請求項５】
上記押接手段は、
上記先端面に開口して上記治具本体に穿設された押接ピンガイド穴と、
上記先端面から先端が突出可能に上記押接ピンガイド穴に摺動自在に嵌合する押接ピンと、
上記押接ピンガイド穴と押接ピンとの間に弾装されて上記押接ピンを上記突出方向に付勢するスプリングとを有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の加工装置のワーククランプ治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工装置のワーククランプ方法および治具に関し、特に加工装置のヘッドストックおよびテールストックに対向して取り付けられた第１支持体と第２支持体でワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ方法および治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば歯車の歯切り加工を行う加工装置であるホブ盤は、図５に概略図を示すようにホブ盤テーブル１０１上に円筒状の基台１０２が設けられ、ホブ盤テーブル１０１の側方に配設された図示しない支柱によって基台１０２の上方にセンタサポート１０３が配設されている。基台１０２上に配設されてワークＷの下面を支持する第１支持体１０６と、センタサポート１０３の下面に回転継手１０４を介してワークＷの上面を押え付ける第２支持体１０７からなるワーククランプ治具１０５が配設されている。
【０００３】
第１支持体１０６および第２支持体１０７は、複数個の爪部を有するスクロールチャックによって形成し、第１支持体１０６の爪部の上端面でワークＷの下端面を支持し、かつ第１支持体１０６に設けられた複数の芯出し部材１０６ａを連動して外径方向に移動させてワークＷの内周面に当接させてワークＷをセンタリングした後に、センタサポート１０３を下降させて第１支持体１０６の爪部の上端面に支持されたワークＷを第１支持体１０６と第２支持体１０７により挟持して保持し、ホブ１０８によって歯切りするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ホブ盤によって歯切りされた歯車は熱処理された後、砥石を用いた加工装置であるホーニング装置によって歯面形やピッチが修正される。ホーニング装置は、外歯式の歯車を内歯式の砥石歯車を用いて研磨するもので、歯車をヘッドストックおよびテールストックに取り付けられたワーククランプ治具によって挟持して回転駆動する一方、砥石取り付けヘッドに取り付けられた砥石歯車を歯車と同一方向にほぼ同期させて回転して歯車の歯面を研磨する。
【０００５】
図６は、この種のホーニング装置に設けられるワーククランプ治具１１０の概要を示す一部破断説明図である。
【０００６】
ここで、このホーニング装置によって研磨されるワークである歯車８０は、図６に二点鎖線で示すように外周が歯切りされた円筒状の歯車本体８１およびこの歯車本体８１と同軸上で貫通する孔８４が穿孔された円筒状のハブ８３が一体形成されたハブ付き歯車である。
【０００７】
ワーククランプ治具１１０は、回転中心軸線Ｌを中心に同軸上でヘッドストック１１１およびテールストック１１２にそれぞれ対向して取り付けられた第１支持体１１５と第２支持体１２０によって構成され、テールストック１１２をヘッドストック１１１側に前進移動して、第１支持体１１５と第２支持体１２０とによって歯車８０を挟持してクランプするものである。
【０００８】
この第１支持体１１５は、基端がヘッドストック１１１に取り付け支持された略円筒状のチャック本体１１６を有し、チャック本体１１６内にワーク位置決め部１１７が設けられると共に、チャック本体１１６内のプレッシャーピース１１８を押動することによってコレット１１９が締まるコレットチャックによって形成されている。
【０００９】
一方、第２支持体１２０は、テールストック１１２のシャンク取り付け孔１１２ａに嵌挿して装着されるシャンク１２１ａ、大径のスプリング受け部１２１ｂ、円柱状のスプリングガイド部１２１ｃ、および小径の押接部材ガイド部１２１ｄが回転中心軸線Ｌと同軸上で一体に連続形成された円柱状の治具本体１２１を有し、治具本体１２１の押接部材ガイド部１２１ｄの先端に同軸上で先端１２２ａがテーパ状に面取りされた円柱状のセンタ部１２２が取り付けられている。このセンタ部１２２は押接部材ガイド部１２１ｄより大径でかつ歯車８０の孔８４に嵌合する外径を有している。さらに、押圧部材ガイド部１２１ｄに摺動自在に嵌合する円筒状の基部１２３ａおよその先端にフランジ状に拡径されたワーク押接部１２３ｂが一体に形成された押接部材１２３を有し、スプリング受け部１２１ｂとワーク押接部１２３ｂとの間に弾装されたスプリング１２４によって押接部材１２３がセンタ部１２２の基端に当接する先端方向に常時付勢されている。なお、治具本体１２１のスプリング受け部１２１ｂと押接部材１２３のワーク押接部１２３ｂとの間は基部がそれぞれスプリング受け部１２１ｂおよびワーク押接部１２３ｂに結合されて先端部が摺動可能に重なり合う円筒状のカバー１２５ａ、１２５ｂによって覆われている。
【００１０】
このように構成されたワーククランプ治具１１０において、第１支持体１１５から第２支持体１２０が離れたアンクランプ位置において第２支持体１２０のセンタ部１２２に、ハブ８３に穿設された孔８４を嵌合させて歯車８０が第２支持部１２０にセンタリングされた状態で装着される。
【００１１】
そして、テールストック１１２をヘッドストック１１１に接近する方向に移動させて第２支持体１２０を前進移動させて、歯車８０のハブ８３を第１支持体１１５内に挿入し、かつスプリング１２４の付勢力によって押接部材１２３を介して歯車本体８１を第１支持体１１５のワーク位置決め部１１７に圧接する。さらにスプリング１２４の付勢力に抗して治具本体１２１を前進させてセンタ部１２２の先端１２２ａでプレッシャーピース１１８を押してコレット１１９によってハブ８３の外周をクランプするものである。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−３４３３２９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載されたホブ盤のワーククランプ治具１０５によると、ワーククランプ治具１０５の第１支持部１０６および第２支持部１０７をスクロールチャックによって形成することから、第１支持部１０６および第２支持部１０７の爪部をワークの形状に応じた位置に移動させることによって各種のワークをクランプすることができる。しかし、複数の芯出し部材を半径方向に移動させてセンタリングすることから、その構造が複雑でかつ構成部材が多く、各構成部材の許容誤差の集積により高精度で作動させることが困難であり、高精度のクランプ精度が得難く、加工精度の低下を招くことが懸念される。また、芯出し部材１０６ａや爪を動かすためのモータ等クランプ用以外の動力源が必要であり、構造および制御が複雑になる。
【００１４】
一方、図６に示すワーククランプ装置によると、第２支持体１２０のセンタ部１２２に歯車８０をセットし、第２支持体１２０を前進移動させて歯車８０のハブ８３を第１支持体１１５内に挿入し、かつスプリング１２４の付勢力によって押接部材１２３を介してハブ８３の先端をワーク位置決め部１１７に圧接させて、さらに治具本体１２１を前進させてセンタ部１２２でプレッシャーピース１１８を押してコレット１１９によってハブ８３の外周をクランプすることから高いクランプ精度が得られる。一方、スプリング１２４の付勢力によって押接部材１２３を介して歯車本体８１を第１支持体１１５のワーク位置決め部１１７に押し付けて歯車８０をクランプすることから、砥石歯車等による加工に伴う歯車８０に作用する加工負荷に対して十分な押し付け力でワーク位置決め部１１７に歯車８０を押し付ける必要がある。しかし、弾性部材であるスプリング１２４によって押し付け力を十分に確保することは困難であり、加工時の負荷によりワークである歯車８０に振れが発生して加工精度の低下および加工精度のバラツキの発生を招くと共に、ワーククランプ治具の摩耗を誘発して耐久性の低下を招くことが懸念される。
【００１５】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の第１の目的は、ワークを高精度でかつ十分なクランプ力で確実にクランプする加工装置のワーククランプ方法を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の第２の目的は、簡単な構成でワークを高精度でかつ十分なクランプ力で確実にクランプすると共に耐久性に優れた加工装置のワーククランプ治具を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の加工装置のワーククランプ方法の発明は、加工装置のヘッドストックおよびテールストックの回転中心軸線上に孔を有するワークをセンタリングして挟持する加工装置のワーククランプ方法において、上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部を有する第１支持体と、上記テールストックに取り付けられた治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材および上記治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ突出方向に付勢された押接手段を有する第２支持体とを備え、上記センタ部材に孔を嵌合して上記ワークが装着された第２支持体を第１支持体側に移動させて上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に、上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプすることを特徴とする。
【００１８】
請求項１の発明によると、テールストックに同軸上で取り付けられたセンタ部材に孔を嵌合してワークが回転中心軸線と同軸上に装着された第２支持体を第１支持体側に移動させて、ワークをワーク位置決め部に当接させると共に押接手段によってワーククランプ位置に保持し、その状態でワーク位置決め部と治具本体でワークを挟持してクランプすることから、センタ部材に嵌装して高精度でセンタリングされたワークを第１支持体のワーク位置決め部と第２支持体の治具本体とによって挟持して強固にクランプすることができる。よって、加工時の負荷によるワークのガタや振れの発生が防止でき、高精度でかつバラツキのない安定した加工精度でワークに加工を施すことができる。
【００１９】
上記目的を達成する請求項２に記載の加工装置のクランプ治具の発明は、加工装置のヘッドストックおよびテールストックに回転中心軸線上で対向して取り付けられた第１支持体と第２支持体によって孔を有するワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ治具において、上記第１支持体は、上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部を有し、上記第２支持体は、上記テールストックに取り付けられる治具本体と、該治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材と、上記治具本体に該治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ該突出方向に付勢された押接手段とを有し、上記センタ部材に上記孔を嵌合してワークが装着された第２支持体を第１支持体側に移動させて上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に、上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプすることを特徴とする。
【００２０】
請求項２の発明によると、テールストックに同軸上で取り付けられた第２支持体のセンタ部材に孔を嵌合して装着することによってワークが回転中心軸線と同軸上にセンタリングされ、このワークが装着された第２支持体を第１支持体側に移動して、押接手段によってワーク位置決め部に押し付けてワークをワーククランプ位置に維持し、このワークをクランプ位置に保持した状態で第１支持体のワーク位置決め部と第２支持体の治具本体とによってワークを直接的に挟持して強固にクランプすることができ、加工時の負荷によりワークのガタや振れの発生が防止され、バラツキのない安定した加工精度が確保できる。
【００２１】
請求項３に記載の加工装置のクランプ治具の発明は、加工装置のヘッドストックおよびテールストックに回転中心軸線上で対向して取り付けられた第１支持体と第２支持体によって孔が穿設された軸部を有するワークを挟持してクランプする加工装置のワーククランプ治具において、上記第１支持体は、上記ヘッドストックに取り付けられて先端に上記ワークの軸部が挿入可能な開口部を有するチャック本体と、上記チャック本体内に軸部が挿入された上記ワークに当接して上記回転中心軸線方向のワーククランプ位置を決定するワーク位置決め部と、上記チャック本体内に取り付けられ、プレッシャーピースの押動によってチャック本体内に挿入された上記軸部をクランプする軸部チャックとを有し、上記第２支持体は、上記テールストックに取り付けられる治具本体と、該治具本体の先端面から突出すると共に上記孔に摺動自在に嵌合してワークを上記回転中心軸線と同軸上に保持するセンタ部材と、上記治具本体に該治具本体の先端面から突出自在に保持されかつ該突出方向に付勢された押接手段とを有し、上記センタ部材に上記孔を嵌合してワークが装着された第２支持体を第１支持体側に移動させて上記軸部をチャック本体内に挿入して上記ワークをワーク位置決め部に当接させると共に上記押接手段によってワークをワーククランプ位置に保持した状態でワーク位置決め部と治具本体とで上記ワークを挟持してクランプし、かつセンタ部材で上記プレッシャーピースを押動して上記軸部チャックによって上記軸部をクランプすることを特徴とする。
【００２２】
請求項３の発明によると、テールストックに同軸上で取り付けられた第２支持体のセンタ部材に孔を嵌合して装着することによってワークが回転中心軸線と同軸上にセンタリングされ、このワークが装着された第２支持体を第１支持体側に移動することで、押接手段によってワーク位置決め部に押し付けてワークをセンタリングされた状態でワーククランプ位置に維持し、このワークをクランプ位置に保持した状態で第１支持体のワーク位置決め部と第２支持体の治具本体とによって直接的に挟持して強固にクランプすることができる。よって、加工時の負荷によりワークのガタや振れの発生が防止され、高精度でかつバラツキのない安定した加工精度が確保でき、ワークに対し高品質の加工を施すことができる。
【００２３】
さらに、ワークの軸部をワーククランプ位置に保持した後に、移動するセンタ部材によってプレッシャーピースを押動させて軸部チャックにより軸部をクランプすることによって、軸部チャックの摩耗を抑制することができ、ワーククランプ治具の耐久性が向上し、長期間に亘る安定したワーククランプ治具の使用が期待できる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項３の加工装置のワーククランプ治具において、上記センタ部材は、上記治具本体に穿設されたセンタガイド穴に回転中心軸線方向に移動自在に嵌合するセンタ本体および該センタ本体から回転中心軸線と同軸上で突出してワークの孔が嵌合可能なセンタ部を有し、上記センタガイド穴とセンタ本体との間に弾装されて上記センタ部が突出方向に付勢されるスプリングを備え、上記ワーク位置決め部と押圧手段とで上記ワークをクランプした状態において上記スプリングによる付勢力によってセンタ部先端が上記プレッシャーピースを押動状態に保持することを特徴とする。
【００２５】
請求項４の発明によると、第２支持体の移動に従って、プレッシャーピースによってセンタ部に押圧力が付与されてスプリングの付勢力に抗してセンタ部材が押し込まれ、圧縮付与されたスプリングの反力によってプレッシャーピースを押動状態に維持して軸クランプによる軸部のクランプ状態が維持される。よって、軸クランプをクランプ動作のための動力源を別途必要とすることなく、ワーククランプ治具の構造および作動制御の簡素化が可能になる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかの加工装置のクランプ治具において、上記押接手段は、上記先端面に開口して上記治具本体に穿設された押接ピンガイド穴と、上記先端面から先端が突出可能に上記押接ピンガイド穴に摺動自在に嵌合する押接ピンと、上記押接ピンガイド穴と押接ピンとの間に弾装されて上記押接ピンを上記突出方向に付勢するスプリングとを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項５の発明によると、押接手段を治具本体に穿設した押接ピンガイド穴に摺動自在に嵌合する押接ピンおよびスプリングにより簡単に構成でき、かつセンタリング動作のための動力源を別途必要とすることなく、ワーククランプ治具の構造および作動制御の簡素化が可能になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明による加工装置のワーククランプ方法および治具の実施の形態を、加工装置がホーニング装置の場合を例に図１乃至図４を参照して説明する。なお、ワークである歯車は上記図６における歯車８０と対応することから同一符号を付すことによって詳細な説明を省略する。
【００２９】
図１はホーニング装置の概要を示す外観斜視図であり、図２はホーニング装置に取り付けられるワーククランプ治具の一部破断説明図、図３および図４はワーククランプ治具の作動説明図である。
【００３０】
ホーニング装置は、ワークである熱処理後の歯車８０を加工工具である内歯式の砥石歯車１を用いて研磨するもので、歯車８０はＸ軸方向に移動可能なテーブル２に設けられたヘッドストック３およびこのヘッドストック３と同軸上で図示しない油圧駆動手段によってヘッドストック３と接離方向に往復自在に設けられたテールストック４に取り付けられたワーククランプ治具１０によって着脱自在に挟持してクランプするようになっている。
【００３１】
また、砥石歯車１は、砥石取り付けヘッド５に回転自在に装着され、この砥石取り付けヘッド５に取り付けられた砥石歯車用モータ６により正転おび逆転方向に回転駆動される。砥石取り付けヘッド５は、歯車８０に対する砥石歯車１の軸交差角を調整するためにＸ軸と直交するＺ軸を中心に回動自在に砥石保持部７に取り付けられており、砥石保持部７はＺ軸サーボモータ８によりリニアスケール９を介してＺ軸方向に移動自在に取り付けられている。
【００３２】
このホーニング装置は、装置全体の動作を制御するコントローラを有し、コントローラにより予め設定された数値制御加工プログラムに従って、歯車８０および砥石歯車１を噛み合わせた状態で、テーブル２をＸ軸方向に往復移動させながら砥石歯車用モータ６を駆動して砥石歯車１を正逆方向に回転させると共に、テーブル２の往動および復動においてＺ軸サーボモータ８を駆動して砥石保持部７をリニアスケール９を介してＺ軸方向に移動させて歯車８０を砥石歯車１によって研磨する。
【００３３】
ワーククランプ治具１０は、図２に示すように回転中心軸線Ｌを中心に同軸上に配置されたヘッドストック３およびテールストック４にそれぞれ対向して取り付けられた第１支持体１１および第２支持体２１によって構成され、テールストック４をヘッドストック３側に前進移動して第１支持体１１と第２支持体２１とによって歯車８０を挟持してクランプするものである。
【００３４】
この第１支持体１１は、基端がヘッドストック３に取り付け支持されて先端側に軸部である歯車８０のハブ８３が挿入可能な開口部１３が形成された円筒状のチャック本体１２を有し、かつチャック本体１２内に歯車８０のハブ８３をクランプする軸部チャック１４が設けられている。軸部チャック１４は、回転中心軸線Ｌ上に配置されたプレッシャーピース１５を押動することによってコレット１６が締まるコレットチャックによって形成されている。
【００３５】
また、チャック本体１２内には歯車８０に形成されたハブ８３の先端８３ａに当接してハブ８３の進入量を規制して歯車８０をワーククランプ位置に位置決めするワーク位置決め部１７が設けられている。
【００３６】
一方、第２支持体２１は、治具本体２２を有し、治具本体２２はテールストック４に形成されたシャンク取り付け孔４ａに挿入して装着されるシャンク２３および基端がシャンク２３に連続する本体部２４が一体形成されている。本体部２４には、回転中心軸線Ｌと同軸上で先端面２４ａ側が開口する有底円筒状でセンタガイド穴２５およびセンタガイド穴２５の底部２５ａの中央からセンタガイド穴２５内に突出する円柱状のセンタガイド部２６が形成されている。
【００３７】
治具本体２２の本体部２４の先端面２４ａには、中央部に回転中心軸線Ｌを中心とする円形のセンタ突出孔２８が開口する円板状で、かつ放射状に等間隔で複数の押接ピン貫通孔２９が穿設されたワーク押圧板２７が複数のボルト３０によって取り付けられる。
【００３８】
治具本体２２のセンタガイド穴２５内にセンタ部材３１が回転中心軸線Ｌの延在方向に移動可能に嵌挿されている。センタ部材３１は、外周がセンタガイド穴２５の内周面に摺動可能に嵌合する円柱状でかつセンタガイド部２６に摺動自在に嵌合するガイド穴３３が形成されたセンタ本体３２と、センタ本体３２の先端面３２ａから突出してテーパ状に面取りされた先端３４ａがセンタ突出孔２８を貫通して突出し、かつ歯車８０のハブ８３に穿設された孔８４内に嵌挿可能な円柱状のセンタ部３４とが回転中心軸線Ｌと同軸上で連続して一体形成された略円柱状に形成されている。また、センタ部材３１は、センタ本体３２の基端３２ｂとセンタガイド穴２５の底部２５ａの間に弾装された付勢手段であるスプリング４１によってセンタ部３４の先端３４ａがセンタ突出孔２８から突出する方向、すなわちセンタ本体３２の先端面３２ａがワーク押圧板２７と当接する方向に常時付勢されている。
【００３９】
さらに、ワーク押圧板２７に穿設された押接ピン貫通孔２９と同軸上でセンタ部材３１のセンタ本体３２の先端面３２ａに開口し、かつ押接ピン貫通孔２９より大径で回転中心軸線Ｌと平行に延在して有底の押接ピンガイド穴３６が穿設されている。
【００４０】
押接ピンガイド穴３６に嵌挿される押接手段である押接ピン４２は、押接ピンガイド穴３６に摺動自在に嵌合するピン本体４３と、ピン本体４３の先端側に段部４４を介して連続すると共に先端４５ａが押接ピン貫通孔２９から突出可能な円柱状のピン部４５とが一体形成された略円柱状に形成されている。ピン本体４３の基端と押接ピンガイド穴３６の底部の間に弾装された付勢手段であるスプリング４７によってピン部４５の先端４５ａが押接ピン貫通孔２９を貫通して突出する方向、すなわち段部４４がワーク押圧板２７に当接する方向に常時付勢されている。
【００４１】
このように構成されたワーククランプ治具１０は、図２に示すように第１支持体１１から第２支持体２１が離れたアンクランプ位置において、第２支持体２１は、スプリング４１の付勢力によってセンタ部材３１が、そのセンタ本体３２の先端面３２ａがワーク押圧板２７に当接した前進位置に保持され、かつ押接ピン４２はスプリング４７の付勢力によってその段部４４がワーク押圧板２７に当接してピン部４５の先端４５ａが押接ピン貫通孔２９を貫通して突出した前進位置に保持される。
【００４２】
このアンクランプ位置で、ワーク押圧板２７に開口するセンタ突出孔２８から突出するセンタ部材３１のセンタ部３４に、図２に仮想線で示すように歯車８０のハブ８３に穿設された孔８４を嵌合させて装着する。この孔８４に差し込まれたセンタ部３４によって、歯車８０は回転中心軸線Ｌと同軸上にセンタリングされた状態に保持される。
【００４３】
歯車８０が装着された第２支持体２１は、テールストック４の前進移動に伴ってアンクランプ位置から第１支持体１１に次第に接近し、図３に示すようにセンタ部３４に装着された歯車８０のハブ８３が第１支持体１１のチャック本体１２の先端に開口する開口部１３からチャック本体１２内に進入する。さらに第２支持体２１が前進移動して歯車８０のハブ８３の先端８３ａがワーク位置決め部１７に当接して第１支持体１１に対する歯車８０の位置が回転中心軸線Ｌ方向のワーククランプ位置に規制され、かつスプリング４７によって付勢された押接ピン４２のピン部４５の先端４５ａが歯車本体８１に押接してセンタ部３４によってセンタリングされた状態を維持しつつワーククランプ位置に保持する。さらに連続する第２支持体２１の前進移動に伴って、歯車８０によって押圧ピン４２のピン部４５の先端４５ａに押圧力が付与されてスプリング４７の付勢力に抗して押接ピン４２が押し込まれてスプリング４７が圧縮される。この圧縮付与によるスプリング４７の反力によって押接ピン４２を介して歯車８０がワーク位置決め部１７に押圧されて歯車８０がセンタ部３４でセンタリングされ、かつワーククランプ位置に保持される。
【００４４】
さらに連続する第２支持体２１の前進移動に伴って、歯車８０によって押接ピン４２がスプリング４７の付勢力に抗してさらに押し込まれ、かつスプリング４７の反力によって押接ピン４２を介して歯車８０をワーク位置決め部１７に押接して歯車８０をワーククランプ位置に保持しつつ、センタ部材３１のセンタ部３４が歯車８０の孔８４内を貫通して押し出され、センタ部３４の先端３４ａによってプレッシャーピース１５を押し込みコレット１６によって歯車８０のハブ８３をクランプする。
【００４５】
さらに、図４に示すように治具本体２２の先端面２４ａに取り付けられたワーク押圧板２７が歯車８０の歯車本体８１に圧接するクランプ位置まで第２支持体２１を前進移動させ、歯車８０を第１支持体１１のワーク位置決め部１７と第２支持体２１のワーク押圧板２７とによって挟持して強固にクランプする。
【００４６】
この第２支持体２１をクランプ位置への前進移動によって、押接ピン４２が歯車８０によってスプリング４７の付勢力に抗して押接ピンガイド穴３６に内に押し込まれる一方、センタ部３４がプレッシャーピース１５によってセンタ部３４の先端３４ａに押圧力が付与されてスプリング４１の付勢力に抗してセンタ部材３１が押し込まれ、圧縮付与されたスプリング４１の反力によってプレッシャーピース１５に押圧力が付与されてプレッシャーピース１５が押し込まれた状態が維持されてコレット１６による歯車８０のハブ８３のクランプ状態が維持される。
【００４７】
従って、テールストック４に同軸上で取り付けられた第２支持体２１のセンタ部材３１のセンタ部３４に孔８４が嵌合して装着された歯車８０が回転中心軸線Ｌと同軸上にセンタリングされ、歯車８０が装着された第２支持体２１をアンクランプ位置から前進移動させてスプリング４７の付勢力によって押接ピン４２を介して歯車８０をワーク位置決め部１７に押し付けて歯車８０をセンタリングされた状態でワーククランプ位置に維持してワーク位置決め部１７と押接ピン４２によって挟持する。そして、さらに連続する第２支持体２１の前進移動に伴って、センタ部３４の先端３４ａによってプレッシャーピース１５を押し込みコレット１６によって歯車８０のハブ８３をクランプする。さらに、治具本体２２の先端面２４ａに取り付けられたワーク押圧板２７が歯車８０の歯車本体８１に圧接するクランプ位置まで第２支持体２１を、ワーク位置決め部１７とスプリング４７で付勢された押接ピン４２によってワーククランプ位置に保持した状態を維持しつつ前進移動させ、歯車８０を第１支持体１１のワーク位置決め部１７とテールストック４の移動による押し付け力が直接作用する第２支持体２１のワーク押圧板２７とによって挟持して強固にクランプすることができる。
【００４８】
ワーククランプ位置に保持された状態で第１支持体１１のワーク位置決め部１７と第２支持体２１の治具本体２２の一体に設けられたワーク押圧板２７によって直接的に強固にクランプされた歯車８０は、ヘッドストック３による第１支持体１１の回転駆動によりコレット１６によってクランプされたハブ８３を介して一体形成された歯車本体８１が回転駆動され、ほぼ同期して回転駆動される砥石歯車１によって研磨される。この研磨加工の際、歯車８０は、センタリングされた状態でかつ砥石歯車１による加工に伴う歯車８０に作用する加工負荷に対して十分なクランプ力でクランプされ、加工時の負荷により歯車８０のガタや振れの発生が防止され、高精度でかつバラツキのない安定した加工精度で研磨でき、歯車８０に高品質のホーニング加工を施すことができる。
【００４９】
また、テールストック４の前進移動によって第２支持体２１をアンクランプ位置からクランプ位置へ移動させて第１支持体１１と第２支持体２１の治具本体２２に設けられたワーク押圧板２７による歯車８０のクランプ動作に連動して歯車８０をセンタリング位置に保持およびコレット１６による歯車８０のハブ８３のクランプ動作が行われ、センタリングおよびコレット１６によるクランプ動作のための動力源を別途必要とすることなく、ワーククランプ治具の構造および作動制御の簡素化が可能になる。
【００５０】
さらに、歯車８０のハブ８３をコレット１６内に挿入してワーククランプ位置に保持した後に、前進するセンタ部３４によってプレッシャーピース１５を押動させてコレット１６によってハブ８３を外方向からクランプすることによって、コレット１６の摩耗を抑制することができ、ワーククランプ治具１０の耐久性が向上し、長期間に亘る安定したワーククランプ治具１０の使用が期待できる。
【００５１】
なお、本発明による加工装置のワーククランプ治具１０は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では軸部チャック１４をコレット１６を有するコレットチャックによって構成したが、ベルチャック等他のチャック機構によって構成することができる。また、上記実施の形態では加工装置としてホーニング装置を例に説明したが、ホブ盤や他の加工装置のワーククランプ治具に広く適用でき、ワークも歯車に限定されることなく、他のワークに適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明による加工装置のワーククランプ方法およびワーククランプ治具の発明によると、テールストックに同軸上で取り付けられたセンタ部材に孔を嵌合してワークが回転中心軸線と同軸上にセンタリングされた状態で装着された第２支持体を第１支持体側に移動させて、ワークをワーク位置決め部に当接させると共に押接手段によってワーククランプ位置に保持し、ワーク位置決め部と治具本体でワークを挟持してクランプすることから、高精度でセンタリングされたワークを第１支持体のワーク位置決め部と第２支持体の治具本体とによって強固に挟持してクランプすることができ、加工時の負荷によりワークのガタや振れの発生が防止され、バラツキのない安定した加工精度が確保でき、ワークに対し高品質の加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による加工装置のワーククランプ方法および治具の実施の形態を説明するホーニング装置の外観斜視図である。
【図２】ワーククランプ治具の一部破断説明図である。
【図３】ワーククランプ治具の作動説明図である。
【図４】ワーククランプ治具の作動説明図である。
【図５】従来のワーククランプ治具を説明するホブ盤の概要説明図である。
【図６】従来のワーククランプ治具の概要を示す一部破断説明図である。
【符号の説明】
３      ヘッドストック
４      テールストック
１０      ワーククランプ治具
１１      第１支持体
１２      チャック本体
１３      開口部
１４      軸部チャック
１５      プレッシャーピース
１６      コレット
１７      ワーク位置決め部
２１      第２支持体
２２      治具本体
２４      本体部
２５      センタガイド穴
３１      センタ部材
３２      センタ本体
３２ａ    先端面
３２ｂ    基端
３４      センタ部
３４ａ    先端
３６      押接ピンガイド穴
４１      スプリング
４２      押接ピン（押接手段）
４３      ピン本体
４４      段部
４５      ピン部
４５ａ    先端
４７      スプリング
８０      歯車（ワーク）
８１      歯車本体
８３      ハブ（軸部）
８３ａ    先端
８４      孔
Ｌ      回転中心軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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