(57)【要約】【課題】３個以上の押圧部材を備えたバニシング装置を自動旋盤に搭載して使用する際に、加工プログラムのサイクル時間を効果的に低減できるようにする。【解決手段】バニシング装置１０は、いずれも円板状の主ローラ１８及び２個の副ローラ２２と、それらローラ１８、２２を回転自在に支持する支持部材１４とを備える。支持部材１４の本体２４には、軸線１０ａを挟んで主ローラ１８の反対側に、径方向へ延びる素材通路２８が形成される。素材通路２８は、軸線１０ａから見て、２個の副ローラ２２の相互間隙に対応する位置に設けられる。被加工素材Ｗには、その外周面の所定位置に、２個の副ローラ２２の相互間隙を軸線１０ａに交差する方向へ通過できる小径部分が設けられる。バニシング加工の完了後、被加工素材Ｗは、その小径部分が２個の副ローラ２２の相互間隙を通り抜けることにより、素材通路２８を通してバニシング装置１０から脱離される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３個の押圧部材と、それら押圧部材を１つの軸線の周りに周方向離散配置で支持する１個の支持部材とを具備し、該軸線に沿って置かれた被加工素材の表面を該少なくとも３個の押圧部材によってバニシング加工するバニシング装置において、
前記支持部材は、前記軸線から見て、周方向へ隣り合う予め定めた２個の前記押圧部材の相互間隙に対応する位置に設けられる素材通路を有し、それにより被加工素材が、該軸線に沿った作業位置と該バニシング装置から離脱した非作業位置との間で、該相互間隙及び該素材通路を該軸線に交差する方向へ通り抜けて該支持部材に対し移動できることを特徴とするバニシング装置。
【請求項２】
前記予め定めた２個の押圧部材は、前記軸線に向かって膨出する押圧作用面をそれぞれの外周縁に連続的に有して前記支持部材上に回転自在に設置される２個の円板状のローラからなる請求項１に記載のバニシング装置。
【請求項３】
前記少なくとも３個の押圧部材が、前記軸線に向かって膨出する押圧作用面を外周縁に連続的に有して前記支持部材上に回転自在に設置される１個の円板状の主ローラを含み、該主ローラと前記２個のローラとは、それら主ローラ及びローラの回転中心が前記軸線を内包する三角形の頂点にそれぞれ位置するように、互いに離間して配置される請求項２に記載のバニシング装置。
【請求項４】
前記支持部材が、前記素材通路を有する本体と、前記主ローラ及び前記２個のローラのうち、少なくとも１個のローラを回転自在に支持して該本体に位置調節可能に取り付けられる少なくとも１個のローラ取付具とを備える請求項３に記載のバニシング装置。
【請求項５】
前記少なくとも３個の押圧部材が、前記軸線に向かって膨出する押圧作用面を先端に有して前記支持部材上に設置される１個の押圧要素を含み、該押圧要素と前記２個のローラとは、該押圧要素の該押圧作用面の頂点部位及び該２個のローラの回転中心が前記軸線を内包する三角形の頂点にそれぞれ位置するように、互いに離間して配置される請求項２に記載のバニシング装置。
【請求項６】
前記支持部材が、前記素材通路を有する本体と、前記押圧要素を支持して該本体に位置調節可能に取り付けられる１個の押圧要素取付具、及び前記２個のローラの少なくとも一方を回転自在に支持して該本体に位置調節可能に取り付けられる少なくとも１個のローラ取付具のうち、少なくとも１個の取付具とを備える請求項５に記載のバニシング装置。
【請求項７】
前記予め定めた２個の押圧部材の前記相互間隙が、それら押圧部材の各々と他の前記押圧部材との間の間隙よりも大きい請求項１〜６のいずれか１項に記載のバニシング装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のバニシング装置を刃物台に搭載したことを特徴とする自動旋盤。
【請求項９】
前記バニシング装置の前記支持部材は、前記刃物台に着脱可能に装着されるシャンク部を有する請求項８に記載の自動旋盤。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の自動旋盤を用いて被加工素材をバニシング加工するバニシング方法であって、
前記刃物台に装着した旋削工具により被加工素材を旋削加工して、小径部分を含む円筒状外周面を形成し、
バニシング加工に際し、前記刃物台を動作させて、前記円筒状外周面を形成した前記被加工素材を、前記小径部分が前記予め定めた２個の押圧部材の前記相互間隙を通り抜けるとともに、該円筒状外周面を有する部分が前記バニシング装置の前記素材通路を前記軸線に交差する方向へ通り抜けるように、前記作業位置と前記非作業位置との間で前記支持部材に対し移動させること、
を特徴とするバニシング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも３個の押圧部材を備えたバニシング装置に関する。さらに本発明は、そのようなバニシング装置を搭載した自動旋盤及びこの自動旋盤によるバニシング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
硬質のローラやボール等の押圧部材を用いて金属表面をバニシング加工（バニシ仕上げ）するバニシング装置は、種々の製品製造工程で使用されている。例えば、ＮＣ旋盤に代表される自動旋盤（すなわち自動加工可能な旋盤）を用いた機械加工工程において、棒状又は板状の被加工素材に旋削加工を施した後に、被旋削面の鏡面仕上げ工程として、バニシング装置を用いたバニシング加工が実施されている。一般にバニシング加工法は、研削、研磨、超仕上げ等の、材料除去を伴う他の表面仕上げ加工法に比べて、切粉が発生せず、短時間で表面粗さを著しく改善できる利点を有するとともに、仕上げ面の機械的強度を向上させる効果を奏する。
【０００３】
従来のバニシング装置において、特に被加工素材の円筒状部分（以下、円筒状素材部分と称する）の表面にバニシング加工を施すものとしては、円板状のローラを用いて円筒状素材部分の外周面をバニシング加工するもの（例えば特公昭５７−３４０６９号公報参照）や、円柱状のローラを複数個使用して円筒状素材部分の外周面又は内周面をバニシング加工するもの（例えば特開平１０−１４６７５６号公報、特開２００２−１２７００１号公報参照）が知られている。特に、特開２００２−１２７００１号公報に開示されるバニシング装置は、それ自体、バニシング用回転工具として、自動旋盤等の工作機械に搭載して使用できるものである。例えばこのバニシング用回転工具を、自動旋盤に装備された刃物台に装着すれば、自動旋盤における一連の加工プログラムの中で所望の仕上げ段階として、被加工素材にバニシング加工を自動的に実施することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に自動旋盤では、製品の生産性を高める目的で、１つの製品の加工に要するサイクル時間（一連の加工プログラムの開始から終了までの時間）を可及的に短縮することが要求されている。したがって、上記したように自動旋盤でバニシング装置を使用する場合には、バニシング加工に費消される時間をも可及的に低減する必要がある。特に、円筒状素材部分の外周面をバニシング加工する際には、バイト等の一般的な外面旋削工具の場合と同様に、バニシング装置を円筒状素材部分に対し軸線方向及び径方向へ自由に相対送り動作できる機械構成を有することが、位置決め等に要する時間を削減する点で肝要である。
【０００５】
ここで、例えば前述した特開平１０−１４６７５６号公報に開示されるような従来の外面用バニシング装置は、複数の円柱状ローラを１つの軸線の周りに周方向離散配置して、軸線に沿って置かれた円筒状素材部分の外周面をそれら円柱状ローラによってバニシング加工するものである。このような装置構成で、例えば円筒状素材部分の軸線方向一端からバニシング加工を開始する場合には、バニシング加工の進行に伴い、複数の円柱状ローラによって囲まれる空間内へと素材部分を軸線方向へ徐々に進入させる一方、バニシング加工が終了した後は、素材部分を軸線に沿って反対方向へ移動して、予め定めた長さに渡る加工後の鏡面仕上げ部分を、複数の円柱状ローラによって囲まれる空間から脱離することになる。つまりこの装置構成では、円筒状素材部分に対してバニシング装置を軸線方向へしか移動させることができないので、１つの円筒状素材部分から他の円筒状素材部分へ（或いは１つの被加工素材から他の被加工素材へ）バニシング装置を移動させる際に、加工そのものには必要の無い軸線方向脱離動作を不可避的に遂行しなければならない。その結果、従来の外面用バニシング装置の構成では、自動旋盤における一連の加工プログラムの中で、バニシング加工に費消される時間を短縮することが困難になる傾向があった。
【０００６】
本発明の目的は、少なくとも３個の押圧部材を備えたバニシング装置において、円筒状素材部分の外周面を短時間で鏡面仕上げでき、しかも自動旋盤に搭載して使用する際には、一連の加工プログラムの中でバニシング加工に費消される時間を効果的に低減できるバニシング装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、そのようなバニシング装置を搭載した高速かつ多機能の自動旋盤を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、この自動旋盤で実施される加工プログラムのサイクル時間の短縮に寄与するバニシング方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも３個の押圧部材と、それら押圧部材を１つの軸線の周りに周方向離散配置で支持する１個の支持部材とを具備し、軸線に沿って置かれた被加工素材の表面を少なくとも３個の押圧部材によってバニシング加工するバニシング装置において、支持部材は、軸線から見て、周方向へ隣り合う予め定めた２個の押圧部材の相互間隙に対応する位置に設けられる素材通路を有し、それにより被加工素材が、軸線に沿った作業位置とバニシング装置から離脱した非作業位置との間で、押圧部材相互間隙及び素材通路を軸線に交差する方向へ通り抜けて支持部材に対し移動できることを特徴とするバニシング装置を提供する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバニシング装置において、予め定めた２個の押圧部材は、軸線に向かって膨出する押圧作用面をそれぞれの外周縁に連続的に有して支持部材上に回転自在に設置される２個の円板状のローラからなるバニシング装置を提供する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のバニシング装置において、少なくとも３個の押圧部材が、軸線に向かって膨出する押圧作用面を外周縁に連続的に有して支持部材上に回転自在に設置される１個の円板状の主ローラを含み、主ローラと２個のローラとは、それら主ローラ及びローラの回転中心が軸線を内包する三角形の頂点にそれぞれ位置するように、互いに離間して配置されるバニシング装置を提供する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のバニシング装置において、支持部材が、素材通路を有する本体と、主ローラ及び２個のローラのうち、少なくとも１個のローラを回転自在に支持して本体に位置調節可能に取り付けられる少なくとも１個のローラ取付具とを備えるバニシング装置を提供する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のバニシング装置において、少なくとも３個の押圧部材が、軸線に向かって膨出する押圧作用面を先端に有して支持部材上に設置される１個の押圧要素を含み、押圧要素と２個のローラとは、押圧要素の押圧作用面の頂点部位及び２個のローラの回転中心が軸線を内包する三角形の頂点にそれぞれ位置するように、互いに離間して配置されるバニシング装置を提供する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のバニシング装置において、支持部材が、素材通路を有する本体と、押圧要素を支持して本体に位置調節可能に取り付けられる１個の押圧要素取付具、及び２個のローラの少なくとも一方を回転自在に支持して本体に位置調節可能に取り付けられる少なくとも１個のローラ取付具のうち、少なくとも１個の取付具とを備えるバニシング装置を提供する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバニシング装置において、予め定めた２個の押圧部材の相互間隙が、それら押圧部材の各々と他の押圧部材との間の間隙よりも大きいバニシング装置を提供する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバニシング装置を刃物台に搭載したことを特徴とする自動旋盤を提供する。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の自動旋盤において、バニシング装置の支持部材は、刃物台に着脱可能に装着されるシャンク部を有する自動旋盤を提供する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の自動旋盤を用いて被加工素材をバニシング加工するバニシング方法であって、刃物台に装着した旋削工具により被加工素材を旋削加工して、小径部分を含む円筒状外周面を形成し、バニシング加工に際し、刃物台を動作させて、円筒状外周面を形成した被加工素材を、小径部分が予め定めた２個の押圧部材の相互間隙を通り抜けるとともに、円筒状外周面を有する部分がバニシング装置の素材通路を軸線に交差する方向へ通り抜けるように、作業位置と非作業位置との間で支持部材に対し移動させることを特徴とするバニシング方法を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明の一実施形態によるバニシング装置１０の正面図、図２はバニシング装置１０の断面図である。バニシング装置１０は、特に自動旋盤に搭載して一連の加工プログラムの中でバニシング加工を自動的に実施するために好適に使用できるものである。しかし、本発明に係るバニシング装置の用途はこれに限定されない。
【００１９】
バニシング装置１０は、３個の押圧部材１２と、それら押圧部材１２を１つの軸線１０ａの周りに周方向離散配置で支持する１個の支持部材１４とを備える。３個の押圧部材１２は、軸線１０ａに向かって膨出する押圧作用面１６を外周縁に沿って連続的に有する１個の円板状の主ローラ１８と、同様に軸線１０ａに向かって膨出する押圧作用面２０をそれぞれの外周縁に沿って連続的に有する２個の円板状の副ローラ２２とから構成される。それら主ローラ１８及び副ローラ２２は、各々の環状の押圧作用面１６、２０の中心を枢支点として、個々に支持部材１４上に回転自在に設置される。
【００２０】
主ローラ１８と２個の副ローラ２２とは、それら主ローラ１８及び副ローラ２２の回転中心１８ａ、２２ａが、軸線１０ａを内包する三角形の頂点にそれぞれ位置するように、互いに離間して配置される。この配置で主ローラ１８及び副ローラ２２は、それぞれの押圧作用面１６、２０を、軸線１０ａに沿って置かれた被加工素材（又は円筒状素材部分）Ｗの円筒状外周面Ｓに圧力下で当接させて、被加工素材Ｗと共に回転しながら外周面Ｓをバニシング加工する。なお、図示実施形態では、主ローラ１８及び副ローラ２２はいずれも同一の寸法及び形状を有する。
【００２１】
支持部材１４は、軸線１０ａを中心として略環状に延設される本体２４と、主ローラ１８及び２個の副ローラ２２のそれぞれを回転自在に支持して本体２４に位置調節可能に取り付けられる３個のローラ取付具２６とを備える。本体２４は、その周方向所定１箇所で分断されたＣ環状の形状を有し、この分断箇所に、径方向へ延びる素材通路２８が画定される。素材通路２８は、加工対象の被加工素材Ｗが本体２４に非接触に通過できる寸法及び形状を有する。素材通路２８のさらなる詳細は後述する。
【００２２】
また本体２４には、その軸線方向前端面２４の所定３箇所に、軸線１０ａを中心として放射状に延びる矩形断面の取付溝３０が形成され、各取付溝３０に、略直方体形状のローラ取付具２６が個別にそれぞれがたつき無く嵌入されて取り付けられる。それら取付溝３０は、軸線１０ａを中心として、素材通路２８の正反対位置と、この位置から周方向両側へ（９０°＋α）の角度だけ離れた２位置にそれぞれ形成される。ここでαは、０＜α＜９０°の範囲の角度であって、素材通路２８及び各取付溝３０の形成を妨げないことを前提に、加工対象の被加工素材Ｗの形状及び寸法に対応して最適なバニシング方法（後述する）を実施できるようにする適当な角度に選定される。
【００２３】
本体２４にはさらに、各取付溝３０の底面（軸線方向端面）の所定位置に開口する雌ねじ３２が、軸線１０ａに平行に貫通形成される。これに対し、取付溝３０に取り付けられるローラ取付具２６には、図３に示すように、略直方体構造の長手方向両端近傍領域に、長穴状断面の調節穴３４と円形断面のローラ軸支穴３６とが、互いに平行にそれぞれ貫通形成される。調節穴３４には、雌ねじ３２に螺合可能な雄ねじを有する取付ボルト３８（図２）が、適当な隙間を介して挿通される。
【００２４】
ローラ取付具２６を取付溝３０に適正に嵌入すると、調節穴３４は雌ねじ３２に軸線方向へ重畳する。この状態で、調節穴３４に挿通した取付ボルト３８を雌ねじ３２に螺着して締め付けることにより、ローラ取付具２６が取付溝３０内で本体２４に固定される。このとき、調節穴３４と取付ボルト３８との隙間の範囲内で、取付溝３０内でのローラ取付具２６の軸線１０ａを中心とした径方向位置を、適宜調節して固定できる。ローラ取付具２６は通常、ローラ軸支穴３６を配設したその長手方向一端部分２６ａ（図３）を、本体２４の円筒状内周面２４ａから径方向内方へ適当な寸法だけ突出させて、取付溝３０に固定される。
【００２５】
ローラ取付具２６に貫設したローラ軸支穴３６には、雌ねじが形成され、この雌ねじに螺合可能な雄ねじを有する軸支ボルト４０（図２）が、ローラ軸支穴３６に螺着されるようになっている。他方、主ローラ１８及び副ローラ２２の各々には、図４に示すように、その円筒状内周面１８ｂ、２２ｂに軸受部材４２が固定的に嵌着される。軸受部材４２は例えば、外輪がローラ１８、２２に固定されるとともに内輪が軸支ボルト４０に固定されるころ軸受から構成できる。
【００２６】
そこで、軸受部材４２を介してローラ１８、２２を組み付けた軸支ボルト４０を、ローラ軸支穴３６に螺着して締め付けることにより、ローラ１８、２２が対応のローラ取付具２６に回転自在に装着される。この状態で、上記したように全てのローラ取付具２６を対応の取付溝３０に適正に取り付けると、主ローラ１８及び２個の副ローラ２２は、それらの押圧作用面１６、２０を軸線１０ａの近傍で互いに対向させて、被加工素材Ｗの外径寸法に応じた適当な相互間隙を介して配置される。
【００２７】
図１に示すように、支持部材１４の本体２４に設けた素材通路２８は、軸線１０ａから見て、周方向へ隣り合う予め定めた２個の押圧部材１２（すなわち２個の副ローラ２２）の相互間隙に対応する位置（角度）に設けられる。したがって、２個の副ローラ２２の相互間隙は、軸線１０ａを中心として主ローラ１８の正反対位置に形成される。このような構成により、後述するように被加工素材Ｗは、２個の副ローラ２２の相互間隙を通るとともに素材通路２８を通って、軸線１０ａに交差する（好ましくは直交する）方向（矢印βで示す）へ、支持部材１４に対し相対移動できるようになる。
【００２８】
被加工素材Ｗの上記した径方向相対移動を可能にするためには、例えば、予め自動旋盤等で加工された被加工素材Ｗが、図２に示すように、円筒状外周面Ｓの軸線方向所定位置に、外径寸法を縮小した小径部分Ｔを有していればよい。この小径部分Ｔは、２個の副ローラ２２の相互間隙を軸線１０ａに交差する（好ましくは直交する）方向へ通過できる外径寸法を有する。このとき、小径部分Ｔは両副ローラ２２に接触しない寸法であることが好ましいが、接触する場合であっても両副ローラ２２が自由に回転できるので、被加工素材Ｗの径方向移動を妨げることはない。
【００２９】
また、図示実施形態では、支持部材１４の本体２４には、バニシング装置１０を自動旋盤の刃物台（後述する）に着脱可能に装着するための中空筒状のシャンク部４４が一体的に形成されており、それにより本体２４に、円筒状内周面２４ａに直交する略環状の軸線方向内端面２４ｂが形成されている。そして被加工素材Ｗは、その先端から小径部分Ｔまでの距離が、支持部材１４の本体２４の円筒状内周面２４ａの軸線方向長さよりも短い形状を有する。このような寸法構成のときに、被加工素材Ｗは、本体２４に干渉することなく上記した径方向相対移動を遂行できる。このようにバニシング装置１０では、被加工素材Ｗが支持部材１４に対し、軸線１０ａに沿った作業位置と押圧部材１２及び支持部材１４から脱離した非作業位置との間で、軸線１０ａに交差する（好ましくは直交する）方向へ相対移動できる。
【００３０】
バニシング装置１０は、例えば図５に本発明の一実施形態として示す自動旋盤５０の刃物台５２に搭載して使用できる。自動旋盤５０は、旋盤外部から供給された棒状の被加工素材Ｗを把持して回転する主軸５４と、複数の工具５６を装備して割出及び加工動作する刃物台５２とを備える。主軸５４は、それ自体の回転軸線に平行な送り制御軸（Ｚ１軸）に沿って直線移動するように構成される。主軸５４の軸線方向前方の所定位置には、主軸５４に把持された被加工素材Ｗをその先端の被加工部位の近傍で支持する補助支持装置としてのガイドブッシュ５８が、主軸５４に対し同軸状に設置される。
【００３１】
刃物台５２は、ガイドブッシュ５８を挟んで主軸５４の反対側に配置され、主軸５４のＺ１軸に直交する送り制御軸（Ｘ軸）及びＺ１軸に平行な送り制御軸（Ｚ２軸）に沿って直線移動するように構成される。刃物台５２は、複数の工具５６を周方向等間隔配置で保持する複数の工具装着部６０を備えたいわゆるタレット刃物台であり、Ｚ２軸に平行な回転割出制御軸（ＴＩ軸）を有するとともに、バイト、ドリル等の旋削工具やフライス等の回転工具を、主軸５４の回転軸線に対し直交して又は平行に位置決め可能な配置で装備できる。刃物台５２は、それ自体のＴＩ軸回転で割出選択した所望の工具５６の刃先を、刃物台５２自体のＸ軸移動とＺ２軸移動との協働により、例えばＮＣプログラムに従い補間動作させることができ、それによって、主軸５４に把持された被加工素材Ｗに所望の切削加工が施される。
【００３２】
刃物台５２の各工具装着部６０には、適当な工具ホルダ６２を用いて、様々な種類の工具５６を着脱可能に装着できる。バニシング装置１０は、その支持部材１４のシャンク部４４を工具ホルダ６２によって固定的に保持することにより、種々の工具５６の１つとして、刃物台５２の所望の工具装着部６０に装着される。このようにすれば、自動旋盤５０における一連の加工プログラムの中で、所望の仕上げ段階として、旋削加工された被加工素材Ｗの外周面に、バニシング装置１０による高精度のバニシング加工を自動的に実施することができる。
【００３３】
次に、自動旋盤５０で実施される本発明の一実施形態によるバニシング方法を説明する。
まず、主軸５４に把持した被加工素材Ｗに対し、刃物台５２に装着した所要の工具５６により、外径削り等の旋削加工を実施して小径部分Ｔを含む円筒状外周面Ｓ（図２）を形成し、必要に応じて旋削面に粗仕上げを施す。他方、刃物台５２には、被加工素材Ｗの円筒状外周面Ｓの外径寸法に適合するように各ローラ１８、２２を予め位置調節したバニシング装置１０を、所定の工具装着部６０に装着しておく。この調節作業は、バニシング装置１０の支持部材１４のシャンク部４４に軸線方向へ貫通形成した挿通孔４６（図２）に、被加工素材Ｗの円筒状外周面Ｓの目標外径寸法を有する位置合せ治具（図示せず）を後方（図２で右方）から挿入して、位置合せ治具の外周面に各ローラ１８、２２の押圧作用面１６、２０を押し当てることにより実施できる。また、バニシング装置１０は、軸線１０ａと素材通路２８の中心線とを結ぶ直線が、自動旋盤５０のＸ軸に平行に延びるような姿勢で、刃物台５２に装着される。
【００３４】
次いで、刃物台５２を割出動作及びＸ軸送り動作させ、バニシング装置１０を、その軸線１０ａが主軸５４の回転軸線に合致するように、被加工素材Ｗに軸線方向へ対向する原点位置に配置する。そこで、主軸５４を高速回転させるとともに、刃物台５２をＺ２軸送り動作させて、バニシング装置１０の主ローラ１８及び副ローラ２２によって囲まれる空間内へ、被加工素材Ｗをその軸線方向先端から軸線方向へ徐々に進入させる。そして、主ローラ１８及び副ローラ２２の押圧作用面１６、２０が、高速回転する被加工素材Ｗの円筒状外周面Ｓに接触すると、各ローラ１８、２２は、支持部材１４上で受動式に高速回転して、押圧作用面１６、２０により被加工素材Ｗの外周面Ｓを自動的にバニシング加工する。
【００３５】
被加工素材Ｗの軸線方向先端から小径部分Ｔに至る外周面領域へのバニシング加工が終了すると、必要に応じて刃物台５２を僅かにＸ軸送り動作させ、バニシング装置１０の主ローラ１８の押圧作用面１６を、小径部分Ｔ及びそこに至る遷移テーパ部分の外周面に押し当ててバニシング加工する。そして、バニシング加工が完了したときには、主軸５４の回転を止め、バニシング装置１０の主ローラ１８及び副ローラ２２が被加工素材Ｗの小径部分Ｔに整合配置されている状態のまま、刃物台５２をＸ軸送り動作させて、被加工素材Ｗをバニシング装置１０に対し軸線１０ａに直交する方向へ相対移動させる。この相対移動は、被加工素材Ｗの小径部分Ｔが、バニシング装置１０における２個の副ローラ２２の相互間隙を通り抜ける方向に遂行される。その結果、被加工素材Ｗは、その小径部分Ｔが２個の副ローラ２２の相互間隙を障害なく通り抜けるとともに、小径部分Ｔよりも先端側の鏡面仕上げ済み外周面Ｓを有する部分が支持部材１４の素材通路２８を障害なく通り抜け、それにより作業位置から非作業位置へ移動してバニシング装置１０から離脱する。
【００３６】
また、被加工素材Ｗの小径部分Ｔよりも奥側の外周面領域をバニシング加工する場合は、上記した小径部分Ｔまでのバニシング加工にさらに継続して刃物台５２をＺ２軸送り動作させればよい。このとき、被加工素材Ｗの軸線方向先端部分は、バニシング装置１０のシャンク部４４の挿通穴４６に非接触に挿通される。そして、所要の外周面領域のバニシング加工が完了したときには、バニシング装置１０の主ローラ１８及び副ローラ２２が被加工素材Ｗの小径部分Ｔに位置するまで、刃物台５２を逆方向へＺ２軸送り動作させ、その位置で前述したように刃物台５２をＸ軸送り動作させて、被加工素材Ｗをバニシング装置１０から離脱させることができる。
【００３７】
さらに、被加工素材Ｗに対するバニシング加工の開始時に、バニシング装置１０をその２個の副ローラ２２の相互間隙が小径部分Ｔに対し径方向へ整合する位置に配置して、刃物台５２をＸ軸送り動作させることにより、被加工素材Ｗを、支持部材１４の素材通路２８及び２個の副ローラ２２の相互間隙を通して、主ローラ１８及び副ローラ２２の間の作業位置に導入することもできる。その後、刃物台５２を適宜Ｚ２軸送り動作させることにより、小径部分Ｔの軸線方向先端側又はその反対側の被加工素材Ｗの外周面Ｓを、上記したようにバニシング加工できる。
【００３８】
このように、自動旋盤５０においては、被加工素材Ｗに対してバニシング装置１０を軸線方向及び径方向の双方へ、例えばＮＣ制御下で適宜に移動させることができるから、１つの製品に対する一連の加工プログラムの中で、旋削加工とバニシング加工との間の移行時における刃物台５４の移動方向及び移動距離を最適化できる。したがって、上記した自動旋盤５０及びそこで実施されるバニシング方法によれば、バニシング加工を含む一連の加工プログラムのサイクル時間を極めて効果的に短縮することができる。
【００３９】
上記した本発明の構成において、被加工素材Ｗを２個の副ローラ２２の相互間隙に通して径方向へ移動させることができるか否かは、各副ローラ２２の直径及び配置角度α（図１）並びに被加工素材Ｗの外周面Ｓの直径及び小径部分Ｔの直径によって決まる。すなわち、副ローラ２２の直径をＤとし、被加工素材Ｗの外周面Ｓの直径をｄとしたときに、外周面Ｓと小径部分Ｔとの直径の差Δが、
Δ≧（ｄ／２＋Ｄ／２）×（１−ｃｏｓα）
のときに、被加工素材Ｗの小径部分Ｔを２個の副ローラ２２の相互間隙に径方向へ通すことができる。
【００４０】
また、各副ローラ２２の押圧作用面２０の軸線方向長さは、被加工素材Ｗの小径部分Ｔの軸線方向長さよりも短いことが、被加工素材Ｗを２個の副ローラ２２の相互間隙に径方向へ通すための条件である。したがって、一般に鏡面仕上げ効果を高めるためには、副ローラ２２の押圧作用面２０の軸線方向長さが長いことが望ましいが、本発明においては、副ローラ２２は押圧作用面２０の軸線方向長さが短い円板状のローラであることが有利である。ここで各ローラ１８、２２は、それ自体極めて剛性の高い材料から作製されるが、円板形状の補強のために、中心部の厚みを増加させた形状（図４）を有することが望ましい。なお、主ローラ１８は、被加工素材Ｗの径方向移動には関与しないので、押圧作用面１６の軸線方向長さが長い円柱状のローラから構成することもできる。しかし、主ローラ１８を副ローラ２２と同様の円板状ローラから構成することにより、前述したように主ローラ１８を用いて、被加工素材Ｗの小径部分Ｔや遷移テーパ部分をバニシング加工できる利点が生じる。
【００４１】
上記したバニシング装置１０の構成では、前述したように、被加工素材Ｗに形成される小径部分Ｔの位置によっては、被加工素材Ｗを作業位置から径方向移動させようとする際に、被加工素材Ｗが支持部材１４の本体２４に衝突してしまう懸念がある。そのような不都合を排除するためには、図６に示すように、支持部材１４に、本体２４から軸線方向へ延びるシャンク部４４に代えて、本体２４の側方へ張り出すシャンク部４８を形成することが有利である。この場合、素材通路２８は、本体２４の軸線方向全長に渡って延設される。このような構成によれば、図示のように、軸線方向先端から小径部分Ｔまでの距離が、本体２４の円筒状内周面２４ａの軸線方向長さよりも長い外形を有する被加工素材Ｗに対しても、外周面Ｓをバニシング加工した後に、小径部分Ｔを２個の副ローラ２２′の相互間隙に通して、被加工素材Ｗを作業位置から非作業位置へと径方向（矢印β）へ移動させることができる。
【００４２】
図６に示す構成では、被加工素材Ｗは、段付軸の形状を有しており、旋削面である小径の外周面Ｓと、それよりも大径の基軸部分Ｐの肩面（軸線方向端面）との間に、それら面の直交性を確保するための環状溝すなわち小径部分Ｔが形成されている。したがって、バニシング装置１０の主ローラ１８′及び２個の副ローラ２２′は、この小径部分Ｔを、主ローラ１８′によってバニシング加工できるとともに、副ローラ２２′の相互間隙に通すことができるように、いずれも軸線方向長さが極めて小さいエッジ状の押圧作用面１６、２０を有するように構成される（図７参照）。
【００４３】
このような軸線方向長さの短い小径部分Ｔを有する被加工素材Ｗに対応するためには、例えば図８及び図９に示すように、調節穴３４からの距離が漸進的に変化するように傾斜したローラ軸支穴３６を有するローラ取付具２６′を使用することもできる。このローラ取付具２６′を使用すれば、図４に示す円板状のローラ１８、２２において、押圧作用面１６、２０のエッジ部分によってバニシング作用を発揮することができる（図８）。また、図１０及び図１１に示すように、段付軸状の被加工素材Ｗに対し、大径の基軸部分Ｐの肩面に干渉しないような形状を有するローラ１８″、２２″を、このローラ取付具２６′に取り付けて有利に使用できる。
【００４４】
また、図１２及び図１３に示すように、調節穴３４からの距離を一様に維持しつつ側方へ傾斜したローラ軸支穴３６を有するローラ取付具２６″を使用することもできる。このローラ取付具２６″を使用したときには、例えば図１１に示すローラ１８″、２２″において、押圧作用面１６、２０が被加工素材Ｗの外周面Ｓ上に互いに独立した螺旋を描くように当接される。
【００４５】
上記したバニシング装置１０では、被加工素材Ｗの外径寸法が小さくなるに従い、主ローラ１８及び２個の副ローラ２２の相互干渉が生じる懸念が高まる。図１４は、そのような懸念を排除しつつ小径の被加工素材Ｗをバニシング加工するための、本発明の他の実施形態によるバニシング装置７０を示す。バニシング装置７０は、３個の押圧部材１２のうち１個を円板状のローラではない構造とした点を除き、前述したバニシング装置１０と実質的同一の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通の参照符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
バニシング装置７０の３個の押圧部材１２は、軸線７０ａに向かって膨出する押圧作用面７２を先端に有する１個の押圧要素７４と、軸線７０ａに向かって膨出する押圧作用面２０をそれぞれの外周縁に連続的に有する２個の円板状の副ローラ２２とから構成される。押圧要素７４と２個の副ローラ２２とは、押圧要素７４の押圧作用面７２の頂点部位及び２個の副ローラ２２の回転中心２２ａが、軸線７０ａを内包する三角形の頂点にそれぞれ位置するように、互いに離間して配置される。この配置で押圧要素７４及び副ローラ２２は、それぞれの押圧作用面７２、２０を、軸線７０ａに沿って置かれた小径の被加工素材（又は円筒状素材部分）Ｗの外周面に圧力下で当接させて当該外周面をバニシング加工する。
【００４７】
バニシング装置７０の支持部材１４は、素材通路２８を有する本体２４と、押圧要素７４を支持して本体２４に位置調節可能に取り付けられる１個の押圧要素取付具７６と、２個の副ローラ２２のそれぞれを回転自在に支持して本体２４に位置調節可能に取り付けられる２個のローラ取付具２６とを備える。押圧要素取付具７６は、軸線７０ａを中心として素材通路２８の正反対位置にある本体２４上の取付溝３０に、がたつきなく嵌入して取り付けられる。
【００４８】
押圧要素取付具７６には、図１５に示すように、略直方体基部の長手方向端部近傍領域に、長穴状断面の調節穴３４が貫通形成される。調節穴３４には取付ボルト３８が、適当な隙間を介して挿通され、本体２４に形成した雌ねじ３２（図２）に取付ボルト３８を螺着して締め付けることにより、押圧要素取付具７６が取付溝３０内で本体２４に固定される。このとき、調節穴３４と取付ボルト３８との隙間の範囲内で、取付溝３０内での押圧要素取付具７６の軸線７０ａを中心とした径方向位置を、適宜調節して固定できる。
【００４９】
図示実施形態では、押圧要素７４は、押圧要素取付具７６の長手方向他端に一体的に形成された半球状尖端部分から構成される。或いは押圧要素７４を、押圧要素取付具７６の長手方向他端に回動自在に支持されるボールから構成することもできる。さらにまた、押圧要素７４を、押圧要素取付具７６の長手方向他端にロウ付け等で貼り付けた超硬チップから構成することもできる。押圧要素取付具７６は、押圧要素７４を、本体２４の円筒状内周面２４ａから径方向内方へ適当な寸法だけ突出させて、取付溝３０に固定される。押圧要素取付具７６及び２個のローラ取付具２６を対応の取付溝３０に適正に取り付けると、押圧要素７４及び２個の副ローラ２２は、それらの押圧作用面７２、２０を軸線７０ａの近傍で互いに対向させて、被加工素材Ｗの外径寸法に応じた適当な相互間隙を介して配置される。
【００５０】
支持部材１４の本体２４に設けた素材通路２８は、軸線７０ａから見て、周方向へ隣り合う予め定めた２個の押圧部材１２（すなわち２個の副ローラ２２）の相互間隙に対応する位置（角度）に設けられる。したがって、２個の副ローラ２２の相互間隙は、軸線７０ａを中心として押圧要素７４の正反対位置に形成される。このような構成を有するバニシング装置７０においても、被加工素材Ｗに、２個の副ローラ２２の相互間隙を軸線７０ａに交差する（好ましくは直交する）方向へ通過できる小径部分を含む円筒状外周面が形成されていれば、バニシング加工に際して被加工素材Ｗを、２個の副ローラ２２の相互間隙に通すとともに素材通路２８に通して、軸線７０ａに交差する（好ましくは直交する）方向βへ、支持部材１４に対し相対移動させることができる。しかもバニシング装置７０では、２個の副ローラ２２との干渉を未然に回避できる小寸の押圧要素７４を採用したので、小径の被加工素材Ｗに対しても、高精度のバニシング加工を迅速に実施することができる。
【００５１】
本発明に係るバニシング装置の構成は、上記実施形態に限定されず、様々な修正及び変形を施すことができる。例えば図１のバニシング装置１０において、支持部材１４は、主ローラ１８及び２個の副ローラ２２のうち、少なくとも１個のローラを回転自在に支持して本体１４に位置調節可能に取り付けられる少なくとも１個のローラ取付具２６を備えていれば、被加工素材Ｗの外径寸法の変更に対応できる。同様に、図１４のバニシング装置７０においても、押圧要素取付具７６と２個のローラ取付具２６とのうち少なくとも１個を備えていればよい。また、４個以上の押圧部材を備えるバニシング装置にも、本発明を適用できることは理解されよう。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、少なくとも３個の押圧部材を備えたバニシング装置において、円筒状素材部分の外周面を短時間で鏡面仕上げでき、しかも自動旋盤に搭載して使用する際には、一連の加工プログラムの中でバニシング加工に費消される時間を効果的に低減することが可能になる。また、そのようなバニシング装置を搭載した高速かつ多機能の自動旋盤によれば、加工プログラムのサイクル時間を効果的に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるバニシング装置の正面図で、被加工素材Ｗと共に示す。
【図２】図１のバニシング装置の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】図１のバニシング装置に装備されたローラ取付具の図で、（ａ）正面図、及び（ｂ）線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
【図４】図１のバニシング装置に装備されたローラの図で、（ａ）正面図、及び（ｂ）一部切欠側面図である。
【図５】図１のバニシング装置を搭載可能な本発明の一実施形態による自動旋盤の概略斜視図である。
【図６】変形例によるバニシング装置の主要部を示す断面図である。
【図７】変形例によるローラの側面図である。
【図８】他の変形例によるバニシング装置の主要部を示す断面図である。
【図９】変形例によるローラ取付具の図で、（ａ）正面図、及び（ｂ）線ＩＸ−ＩＸに沿った断面図である。
【図１０】さらに他の変形例によるバニシング装置の主要部を示す断面図である。
【図１１】他の変形例によるローラの側面図である。
【図１２】さらに他の変形例によるバニシング装置の主要部を示す断面図である。
【図１３】他の変形例によるローラ取付具の図で、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿った断面図である。
【図１４】他の実施形態によるバニシング装置の正面図で、被加工素材Ｗと共に示す。
【図１５】図１４のバニシング装置に装備された押圧要素取付具の図で、（ａ）正面図、及び（ｂ）側面図である。
【符号の説明】
１０、７０…バニシング装置
１２…押圧部材
１４…支持部材
１６、２０、７２…押圧作用面
１８…主ローラ
２２…副ローラ
２４…本体
２６…ローラ取付具
２８…素材通路
３０…取付溝
３４…調節穴
４４、４８…シャンク部
５０…自動旋盤
５２…刃物台
７４…押圧要素
７６…押圧要素取付具
Ｓ…外周面
Ｔ…小径部分
Ｗ…被加工素材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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