(57)【要約】【課題】  加工機械に対するワークの着脱性を大幅に高めるとともに、ワークの加工精度を大幅に向上させる。【解決手段】  加工機械６によって回転しながら加工されるワーク５を保持するワーク切削用治具であって、ワーク５の加工中心Ｃ1に形成された第１穴部に挿通される軸部１２をそなえた第１治具２と、軸部１２が挿通可能な第２穴部が形成される第２治具３と、軸部１２に螺合しうるナット４とを有し、軸部１２を第１穴部及び第２穴部とに挿通させたのち、ナット４を軸部１２に螺合させることによりワーク５とアッセンブリ化されるように構成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機械によって回転しながら加工されるワークを保持するワーク切削用治具であって、
該ワークの加工中心に形成された第１穴部に挿通される軸部をそなえた第１治具と、
該軸部が挿通可能な第２穴部が形成されるとともに該ワークとの相対回転が規制される第２治具と、
該軸部に螺合しうるナットとを有し、
該軸部を該第１穴部及び該第２穴部とに挿通させたのち、該ナットを該軸部に螺合させることにより該ワークとアッセンブリ化されるように構成されている
ことを特徴とする、ワーク切削用治具。
【請求項２】
該軸部の中心と該第１穴部の中心とが一致するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のワーク切削用治具。
【請求項３】
該軸部の中心が、該加工機械の回転中心と一致するように構成されている
ことを特徴とする、請求項２記載のワーク切削用治具。
【請求項４】
該ワークが大きさ又は形状の異なる複数個のワークから成り、
該第１治具及び該第２治具が、各ワーク毎に該ワークの大きさ又は形状に対応してそれぞれ形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３いずれか１項記載のワーク切削用治具。
【請求項５】
該第２治具が、
該第１穴部に対して内接するとともに、該第２穴部が形成されたコレットベースと、
該コレットベースに固定され、該加工機械の回転テーブル上に固定された第１カップリングに対して着脱可能に嵌合しうる第２カップリングとをそなえている
ことを特徴とする、請求項１〜４いずれか１項記載のワーク切削用治具。
【請求項６】
該コレットベースが、
該第１治具に向かって小径となるようにテーパ状に形成された第１コレットベースと、
該第１コレットベースのテーパ外周面に対応するテーパ内周面を有するとともに外周面が該第１穴部の内周面に当接するように形成された第２コレットベースとから構成され、
該第１コレットベースを該第１治具方向に移動させるにしたがって該第２コレットベースの外径が拡径されるように構成されている
ことを特徴とする、請求項５記載のワーク切削用治具。
【請求項７】
該第１治具と該加工機械の回転テーブルとの間で該ワークが挟持され、
該軸部が該加工機械によって引張られることにより、該アッセンブリ化されたワークが該加工機械に固定される
ことを特徴とする、請求項１〜６記載のワーク切削用治具。
【請求項８】
該加工機械が、
歯車の歯を切削により形成するホブ盤と、
該ホブ盤により形成された歯のバリを取るバリ取り装置と、
該歯車に形成されるセレーション部を切削により形成するギアシェーパと、
該歯の歯面を仕上げるシェービング盤とのいずれかである
ことを特徴とする、請求項１〜７いずれか１項記載のワーク切削用治具。
【請求項９】
治具で保持されたワークを回転しながら加工する加工工程を複数有するワーク切削用加工ラインにおいて、
該治具が請求項１〜８のいずれかに記載のワーク切削用治具であって、
該各加工工程毎に該ワークを加工する加工機械が設けられるとともに、該複数の加工機械が、いずれも該ワーク切削用治具をアッセンブリ化された状態のままで着脱可能に構成されている
ことを特徴とする、ワーク切削用加工ライン。
【請求項１０】
該ワークの第１加工工程開始前に、該ワークを該ワーク切削用治具に対してアッセンブリ化するアッセンブリ装置と、
該ワークの最終加工工程終了後、該ワークを該治具より取外して載置するストッカとが設けられるとともに、
該ストッカが、該アッセンブリ装置の近傍に配設されている
ことを特徴とする、請求項９記載のワーク切削用加工ライン。
【請求項１１】
該加工機械が、
歯車の歯を切削により形成するホブ盤と、
該ホブ盤により形成された歯のバリを取り除くバリ取り装置と、
該歯車に形成されるセレーション部を切削により形成するギアシェーパと、
該歯と該セレーション部との歯面を仕上げるシェービング盤とのいずれである
ことを特徴とする、請求項９または１０記載のワーク切削用加工ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工機械によって回転しながら加工されるワークを保持するワーク切削用治具、および、ワークを回転しながら加工するワーク切削用加工ラインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、旋盤やホブ盤のように、治具によりワークを加工機械に固定して、加工機械によってワークを回転させて切削する技術が存在する。このうち、ホブ盤を示す一例として、以下の特許文献１の技術が挙げられる。
【特許文献１】特開平１１−４８０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術に示すような一般的なホブ盤では、ワークを交換する毎にホブ盤の治具とワークとを組み付ける作業が必要となるほか、ワークを交換する際に、ワークの形状や大きさが異なると、ワークに合わせて治具も交換する必要が生じ、この作業に時間や手間を要してしまうという課題がある。
また、治具とワークとを組み付ける度にホブ盤と治具との間で回転中心がズレるという課題も生ずる。
【０００４】
このような課題について、一般的なホブ盤１００を例に取って詳しく説明すると、図４に示すように、ワークテーブル１０１上には第１治具１０２が固定され、この第１治具１０２の上端にはワーク１０３が載置され、またこのワーク１０３に対して上方から第２治具１０４が当接している。
このように、ワーク１０３が第１治具１０２と第２治具１０４との間で挟持されることにより、ワーク１０３はホブ盤１００に固定されるようになっている。
【０００５】
このうち、ワークテーブル１０１は図示しないモータによって回転軸Ｃ100を中心に回転するものである。
また、第２治具１０４は下方に伸びるステム１０６をそなえ、このステム１０６が油圧シリンダ（図示略）によって下方へ向けて強力に引っ張られることによって第１治具１０２と第２治具１０４との間でワーク１０３を強く挟持することができるようになっている。
【０００６】
また、この第２治具１０４の上端にはセンタ穴１０８が形成されており、このセンタ穴１０８にセンタ１０７が嵌入することによって第２治具１０４の上端が回転可能に支持され、ワークテーブル１０１が回転している際に、第１治具１０２，ワーク１０３および第２治具１０４が回転中心Ｃ100からズレないようになっている。
したがって、ワークテーブル１０１が回転中心Ｃ100を中心に回転すると、第１治具１０２および第２治具１０４がワークテーブル１０１の回転に合わせて回転中心Ｃ100を中心に回転し、これらの第１治具１０２および第２治具１０４に保持されているワーク１０３も当然にワークテーブル１０１の回転に合わせて回転中心Ｃ100を中心に回転し、図示しないホブによってワーク１０３が切削されて、歯車の歯が形成されるようになっている。
【０００７】
また、このワーク１０３をホブ盤１００から取り外す場合には、まず、油圧シリンダによるステム１０６の保持を解放するとともに、センタ穴１０８に嵌入していたセンタ１０７を上方へ移動させる。その後、第２治具１０４を上方へ引き抜いて、第２治具１０４と第１治具１０２とを分離させ、第２治具１０４と第１治具１０２との間で挟持されていたワーク１０３を取り外す。なお、ワーク１０３を治具に取り付ける場合は上述の手順とは逆の手順で作業する。
【０００８】
しかしながら、例えば、このような一般的なホブ盤１００によってワーク１０３を切削した後、このワーク１０３をホブ盤１００から取り外し、その後、再び当該ワーク１０３をホブ盤１００に取り付けて切削するような場合には、第１治具１０２および第２治具１０４とワーク１０３との組み付け作業が再度必要となるため、工数が増大してしまう。特に、形状や大きさの異なるワークに交換する際には、治具１０２，１０４もワークにあわせて交換する必要があるので、その分、さらに工数が増大してしまうことになる。
【０００９】
また、前回の作業における第１治具１０２および第２治具１０４とワーク１０３との回転中心軸と、今回の作業における第１治具１０２および第２治具１０４とワーク１０３との回転中心軸との間で微細なズレが生じ、ワーク１０３の切削精度が低下してしまう。
一方、例えば、第１のホブ盤と第２のホブ盤とからなる加工ラインのように、複数の加工機械から構成される加工ラインにおいて、ワークを第１のホブ盤で大まかな形状に切削した後に第１ホブ盤から取り外し、その後、第２のホブ盤に当該ワークを組みつけて高精度に切削するような場合には、第１のホブ盤で第１の治具とワークとの組み付け／取り外し作業が生じ、さらに、第２のホブ盤で第２の治具とワークとの組み付け／取り外し作業が生じるため、やはり時間と多大な工数を要してしまう。
【００１０】
さらに、第１のホブ盤の治具およびワークの回転中心軸と、第２のホブ盤の治具およびワークの回転中心軸との間で微細なズレが生じ、当該ワークの最終的な切削精度が低下してしまう。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、加工機械に対するワークの着脱性を大幅に高めるとともに、ワークの加工精度を大幅に向上させることができる、ワーク切削用治具およびワーク切削用加工ラインを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のワーク切削用治具（請求項１）は、加工機械によって回転しながら加工されるワークを保持するワーク切削用治具であって、該ワークの加工中心に形成された第１穴部に挿通される軸部をそなえた第１治具と、該軸部が挿通可能な第２穴部が形成されるとともに該ワークとの相対回転が規制される第２治具と、該軸部に螺合しうるナットとを有し、該軸部を該第１穴部及び該第２穴部とに挿通させたのち、該ナットを該軸部に螺合させることにより該ワークとアッセンブリ化されるように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明のワーク切削用治具は、請求項１記載の内容において、該軸部の中心と該第１穴部の中心とが一致するように構成されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のワーク切削用治具は、請求項２記載の内容において、該軸部の中心が、該加工機械の回転中心と一致するように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４記載の本発明のワーク切削用治具は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内容において、該ワークが大きさ又は形状の異なる複数個のワークから成り、該第１治具及び該第２治具が、各ワーク毎に該ワークの大きさ又は形状に対応してそれぞれ形成されていることを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明のワーク切削用治具は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内容において、該第２治具が、該第１穴部に対して内接するとともに、該第２穴部が形成されたコレットベースと、該コレットベースに固定され、該加工機械の回転テーブル上に固定された第１カップリングに対して着脱可能に嵌合しうる第２カップリングとをそなえていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項６記載の本発明のワーク切削用治具は、請求項５記載の内容において、該コレットベースが、該第１治具に向かって小径となるようにテーパ状に形成された第１コレットベースと、該第１コレットベースのテーパ外周面に対応するテーパ内周面を有するとともに外周面が該第１穴部の内周面に当接するように形成された第２コレットベースとから構成され、該第１コレットベースを該第１治具方向に移動させるにしたがって該第２コレットベースの外径が拡径されるように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項７記載の本発明のワーク切削用治具は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の内容において、該第１治具と該加工機械の回転テーブルとの間で該ワークが挟持され、該軸部が該加工機械によって引張られることにより、該アッセンブリ化されたワークが該加工機械に固定されることを特徴としている。
また、請求項８記載の本発明のワーク切削用治具は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の内容において、該加工機械が、歯車の歯を切削により形成するホブ盤と、該ホブ盤により形成された歯のバリを取るバリ取り装置と、該歯車に形成されるセレーション部を切削により形成するギアシェーパと、該歯の歯面を仕上げるシェービング盤とのいずれかであることを特徴としている。
【００１６】
また、上記目的を達成するため、本発明のワーク切削用加工ライン（請求項９）は、治具で保持されたワークを回転しながら加工する加工工程を複数有するワーク切削用加工ラインにおいて、該治具が請求項１〜８のいずれかに記載のワーク切削用治具であって、該各加工工程毎に該ワークを加工する加工機械が設けられるとともに、該複数の加工機械が、いずれも該ワーク切削用治具をアッセンブリ化された状態のままで着脱可能に構成されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１０記載の本発明のワーク切削用加工ラインは、請求項９記載の内容において、該ワークの第１加工工程開始前に、該ワークを該ワーク切削用治具に対してアッセンブリ化するアッセンブリ装置と、該ワークの最終加工工程終了後、該ワークを該治具から取外して載置するストッカとが設けられるとともに、該ストッカが、該アッセンブリ装置の近傍に配設されていることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１１記載の本発明のワーク切削用加工ラインは、請求項９または１０記載の内容において、該加工機械が、歯車の歯を切削により形成するホブ盤と、該ホブ盤により形成された歯のバリを取り除くバリ取り装置と、該歯車に形成されるセレーション部を切削により形成するギアシェーパと、該歯の歯面を仕上げるシェービング盤とのいずれであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のワーク切削用治具によれば、第１治具と第２治具とワークとがアッセンブリ化され、これにより、加工機械に対するワークの着脱性を大幅に高めるとともに、ワークの加工精度を大幅に向上させることができる。（請求項１）
また、アッセンブリ化されたワークが加工機械に対して着脱される場合であっても、ワークの第１穴部の中心（加工中心）と第１治具の軸部の中心とが一致するように構成されているので、ワークと第１治具とのズレに起因する加工精度の低下を廃して、ワークの加工精度を大幅に向上することができる。（請求項２）
また、第１治具の軸部の中心（即ち、ワークの中心）と加工機械の回転中心とが一致するように構成されているので、ワークの中心が偏った状態でワークが切削されるような事態を避けることができ、ワークの加工精度を大幅に向上させることができる。（請求項３）
また、各ワークの大きさや形状が異なるような場合であっても、第１治具および第２治具が当該各ワークの大きさや形状に対応して形成されているので、多種多様なワークを適宜アッセンブリ化して加工機械に着脱させることができる。（請求項４）
また、第２治具の第２カップリングは加工機械の回転テーブルに固定された第１カップリングに対して着脱可能に嵌合できるようになっているので、この第２治具を加工機械の第１カップリングに載置するだけで、回転テーブルと第２治具との相対回転が規制され、また、回転テーブルの回転に合わせて第２治具（即ち、アッセンブリ化されたワーク）を回転させることができる。（請求項５）
また、第１コレットベースが第１治具方向に移動されて第２コレットベースの外径が拡径されると、第２コレットベースはワークの第１穴部の内周面に強く当接することとなり、これにより、確実にワークを固定することができる。（請求項６）
また、第１治具の軸部が加工機械によって引張られることにより、第１治具と加工機械の回転テーブルとの間でワークが強く挟持され、アッセンブリ化されたワークが加工機械に固定させることができる。（請求項７）
また、加工機械が、歯車の歯を切削により形成するホブ盤であっても、ホブ盤により形成された歯のバリを取り除くバリ取り装置であっても、歯車に形成されるセレーション部を切削により形成するギアシェーパであっても、歯の歯面を仕上げるシェービング盤であってもよい。（請求項８）
一方、本発明のワーク切削用加工ラインによれば、複数の加工機械が各工程毎に設けられ、これらの加工機械のそれぞれが、請求項１〜８のいずれかに記載のワーク切削用治具をアッセンブリ化された状態のままで着脱可能に構成されているので、加工機械に対するワークの着脱性を大幅に高めるとともに、ワークの加工精度を大幅に向上させることができる。（請求項９）
また、ワークの最終加工工程終了後、ワークをアッセンブリ状態のまま載置するストッカが設けられるとともに、このストッカが、ワークをワーク切削用治具に対してアッセンブリ化するアッセンブリ装置の近傍に配設されているので、ワークをアッセンブリ化する作業と、アッセンブリ化されたワークを分解する作業とをストッカの近傍で一括して行なうことができる。（請求項１０）
また、加工機械が、歯車の歯を切削により形成するホブ盤と、ホブ盤により形成された歯のバリを取るバリ取り装置と、歯車に形成されるセレーション部を切削により形成するギアシェーパと、歯と該セレーション部との歯面を仕上げるシェービング盤とのうち、いずれの加工機械であっても良い。（請求項１１）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のワーク切削用治具およびワーク切削用加工ラインの実施形態について説明すると、図１および図２はともに、その構成を示す模式的な断面図であって、図１はアッセンブリ化される前、図２はアッセンブリ化された後をそれぞれ示し、図３はワーク切削用加工ラインを示す模式図である。
図１に示すように、治具１は、クランパ（第１治具）２と、コレットベース（第２治具）３と、ナット４とから主に構成され、図２に示すように、ワーク５を保持して、加工機械６に着脱できるようになっている。なお、図１および図２を用いた本説明においては、加工機械６がＮＣホブ盤（ホブ盤）６である場合を例にとって説明する。
【００２１】
ワーク５の最外周にはこのＮＣホブ盤６のホブ（図示略）によって歯２８が切削され、また、この歯２８よりも内周側にはセレーション部２９が他の加工機械であるギアシェーパ３４（図１および図２では図示略）によって形成されるようになっている。
図２に示すように、このＮＣホブ盤６には図示しないモータによって回転するワークテーブル（回転テーブル）７や、治具１の上端を回転可能に支持するセンタ８などがそなえられ、このうち、ワークテーブル７上には、治具１の下端に設けられた第２カップリング９と嵌合可能な第１カップリング１０が固定されている。なお、第１カップリング１０と第２カップリング９とから構成されるカップリング１１をカービックカップリングといい、第１カップリング１０の上に第２カップリング９を載置することで互いの中心軸Ｃ1を合致させることができるとともに、互いの相対回転が規制されるようになっている。
【００２２】
さらに、このワークテーブル７内には治具１の軸部１２（後述する）が挿入される第３穴部１４が形成され、また、この第３穴部１４の下方には、図示しない油圧シリンダが設けられており、この軸部１２を下方へ向けて数トン（本実施形態においては２〜３トン）の力で引張ることができるようになっている。
また、図１に示すように、治具１のクランパ２は、ＮＣホブ盤６のセンタ８が嵌入されるセンタ穴１５が形成されたヘッド部１６と、このヘッド部１６から下方に延在する円筒形の軸部１２とから主に構成されている。このうち、軸部１２の外周にはネジ溝１７が形成されナット４が螺合することができるようになっている。
【００２３】
また、ヘッド部１６の下端側には、ワーク５の一端側に上方から当接する第１当接部１８と、コレットベース３の一端側に上方から当接する第２当接部１９とが設けられている。なお、第１当接部１８はヘッド部１６に対して着脱可能に取り付けられており、また、第２当接部１９とヘッド部１６との間には皿バネ１３が介装されている。これにより、コレットベース３の上端（一端）とワークの上端（一端）との高さが異なり段差があるような場合であっても、この段差を許容しながら、コレットベース３とワーク５とのそれぞれに対して確実に上方から当接することができるようになっている。
【００２４】
また、コレットベース３は、第１コレットベース２０と第２コレットベース２１とから構成された円筒状の部材であって、また、第１コレットベース２０および第２コレットベース２１には、クランパ２の軸部１２が挿通される第２穴部２２が形成されている。
このうち、第１コレットベース２０は、クランパ２に向かって（即ち、本実施形態では上方に向かって）徐々に小径となるようにテーパ状に形成された円錐形の部材であって、ワーク５の他端側に当接する第３当接部２３をそなえて構成されている。なお、この第１コレットベース２０のテーパ状に形成された外周面２４をテーパ外周面という。
【００２５】
また、この第１コレットベース２０の下端には、上述した第２カップリング９が固定されており、図２に示すように、この第２カップリング９がＮＣホブ盤６の回転テーブル７上に固定された第１カップリング７に対して着脱可能に嵌合できるようになっている。
一方、第２コレットベース２１は外形が円筒形状の部材であって、その内部には第１コレットベース２０のテーパ外周面２４に対応する形状のテーパ内周面２５が形成され、また、この第２コレットベース２１の外周面２６は、ワーク５の加工中心Ｃ1に形成された第１穴部２７の内周面に当接するようになっている。
【００２６】
そして、このような構成により、第１コレットベース２０がクランパ２の方向（本実施形態においては上方）に変位するにつれて、第２コレットベース２１の外径が拡大されて、ワーク５とコレットベース３とが密着して、第１穴部２７の中心とコレットベース３の中心とが一致するようになっている。
なお、上述のクランパ２およびコレットベース３は、ワーク５の大きさや形状に合わせて予め複数の種類が設計されて形成されており、これにより、種々のワークに対応することができるようになっている。
【００２７】
また、ナット４は、クランパ２の軸部１２に対して螺合して、図２に示すように、治具１とワーク５とをアッセンブリ化して固定するものである。
つまり、このナット４がクランパ２の軸部１２に締結されることで、コレットベース３が上方へ押し上げられ、このコレットベース３がクランパ２の第２当接部１９とナット４との間で強く挟持されることによって、第１コレットベース２０が上方へ、第２コレットベース２１が下方へ、それぞれ相対的に変位し、この結果、第２コレットベース２１の外径が拡大してワーク５に形成された第１穴部２７に対して強く内接するようになっている。
【００２８】
また、このとき、第１コレットベース２０の第３当接部２３がワーク５の他端に対して下方から当接するとともに、クランパ２のヘッド部１６に設けられた第１当接部１８がワーク５の一端に対して上方から当接するので、ワーク５が第３当接部２３と第１当接部１８との間で強く挟持されるようになっている。
次に、上述の治具１をアッセンブリ化した状態（図２の符号３０参照）のままで加工できる加工機械を複数そなえた加工ラインについて説明すると、図３に示すように、この加工ライン３１は、各加工工程毎にワークを加工する加工機械がそれぞれ設けられている。
【００２９】
この加工ライン３１には、ワークとしての歯車５の歯２８を切削により形成するＮＣホブ盤（ホブ盤）６，ＮＣホブ盤６により形成された歯２８のバリを取り除くバリ取り装置３３，歯車５に形成されるセレーション部２９を切削により形成するギアシェーパ３４，歯２８の歯面を仕上げるシェービング盤３５，歯車５に潤滑用の油穴（図示略）を形成する油穴形成装置４５，歯車５を洗浄する洗浄機３６が主にそなえられている。
【００３０】
つまり、第１歯切り工程（第１加工工程）においてはＮＣホブ盤６が、バリ取り工程（第２加工工程）ではバリ取り装置３３が、第２歯切り工程（第３加工工程）ではギアシェーパ３４が、歯面仕上げ工程（第４加工工程）ではシェービング盤３５が、そして、穴明け工程（第５加工工程）では油穴形成装置４５が、洗浄工程（第６加工工程；最終工程）では洗浄機３６がそれぞれ用いられるようになっている。なお、これらの加工機械の機能などについては既に公知の機器であるのでその詳細な説明は省略するが、いずれの加工機械も、図２に示すようにアッセンブリ化された治具１に保持されたワーク５を、アッセンブリ化された状態のままで加工できるようになっている。
【００３１】
さらに、この加工ライン３１には、粗材ストッカ３７，ＮＣ旋盤３８，熱処理トレー架台３９，完成品ストッカ（ストッカ）４０，治具組付／分解装置４１，ワーク着脱ロボット４２，振れ検査装置４３がそなえられている。
このうち、粗材ストッカ３７は粗材を保管しておくものであり、また、ＮＣ旋盤３８はこの粗材を所定の形状に削り出すものである。なお、本実施形態においては、このＮＣ旋盤３８による削り出し工程を経た後の粗材を「ワーク」として取り扱い、また、このＮＣ旋盤３８による予備工程を削り出し工程という。
【００３２】
また、ワーク着脱ロボット４２はコレットベース３に対してワーク５を取り付ける装置である。
また、治具組付／分解装置４１は、クランパ２の軸部１２をワーク５の第１穴部２７およびコレットベース３の第２穴部２２に挿入して、クランパ２，ワーク５，コレットベース３とを一体とし、ワーク着脱ロボット４２によって一体とされたクランパ２の軸部１２に対してナット４を螺合させることにより、治具１にワーク５を保持させてアッセンブリ化するものである。
【００３３】
なお、これらのワーク着脱ロボット４２および治具組付／分解装置４１は、それぞれ、上記の手順とは逆の手順でアッセンブリ３０を分解することもできるようになっており、これらのワーク着脱ロボット４２および治具組付／分解装置４１をあわせてアッセンブリ装置４４という。
また、振れ検査装置４３は、アッセンブリ３０を回転させた場合に回転中心の振れ幅が許容範囲以下であるか否かを検査するものであって、ここで振れ幅が許容範囲を超えている場合には、ワーク着脱ロボット４２および治具組付／分解装置４１により再度アッセンブリ化の作業を行なう。
【００３４】
完成品ストッカ４０は、アッセンブリ３０からワーク５のみ取り出して、このワーク５を載置するものであって、アッセンブリ装置４４（即ち、ワーク着脱ロボット４２および治具組付／分解装置４１）の近傍に配設されている。
また、熱処理トレー架台３９は、完成品ストッカ４０に一旦載置され、その後、ワーク着脱ロボット４２および治具組付／分解装置４１により治具１から分離されたワーク５（完成品）を図示しない熱処理工程へ搬送する架台であって、この熱処理トレーのまま熱処理をすることができるようになっている。
【００３５】
本実施形態に係るワーク切削用治具およびワーク切削用加工ラインは上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
まず、治具１をアッセンブリ化して、治具１にワーク５を保持させる場合、治具組付／分解装置４１によってクランパ２の軸部１２がワーク５の第１穴部２７およびコレットベース３の第２穴部２２に挿入され、ナット４が軸部１２に螺合され締結される。これにより、コレットベース３が上方へ押し上げられ、このコレットベース３がクランパ２の第２当接部１９とナット４との間で強く挟持されることによって、第１コレットベース２０が上方へ、第２コレットベース２１が下方へ、それぞれ相対的に変位し、この結果、第２コレットベース２１の外径が拡大してワーク５に形成された第１穴部２７に対して強く内接する。
【００３６】
また、このとき、第１コレットベース２０の第３当接部２３がワーク５の他端に対して下方から当接するとともに、クランパ２のヘッド部１６に設けられた第１当接部１８がワーク５の一端に対して上方から当接するので、ワーク５が第３当接部２３と第１当接部１８との間で強く挟持される。これにより、ワーク５が治具１に組み込まれてアッセンブリ化される（図２参照）。
【００３７】
なお、治具組付／分解装置４１およびワーク着脱ロボット４２が、上記の手順とは逆の手順で動作することによりアッセンブリ３０を分解し、治具１とワーク５とを分離させることができる。
また、図３に示す加工ライン３１においては、まず、第１加工工程に入る前の段階で、粗材ストッカ３７から取り出された粗材（図示略）がＮＣ旋盤３８によって所定の形状に削り出され、その後、上述のように、ワーク着脱ロボット４２および治具組付／分解装置４１によってワーク５が治具１に組み込まれた状態でアッセンブリ化される。
【００３８】
そして、振れ検査装置４３により、アッセンブリ３０を回転させた場合に回転中心Ｃ1の振れ幅が許容範囲以下であるか否かが検査され、この工程で振れ幅が許容範囲内にあるもののみが次工程の第１加工工程へ送られる。
その後、第１歯切り工程（第１加工工程）においては、ＮＣホブ盤３８の切削によりワーク（歯車）５に対して歯２８が形成され、また、バリ取り工程（第２加工工程）ではバリ取り装置３３によって、ＮＣホブ盤６により形成された歯２８のバリが取り除かれる。
【００３９】
そして、第２歯切り工程（第３加工工程）ではギアシェーパ３４により、歯車５に形成されるセレーション部２９が切削により形成され、また、歯面仕上げ工程（第４加工工程）ではシェービング盤３５により歯２８の歯面が仕上げられる。
その後、穴明け工程（第５加工工程）では油穴形成装置４５により歯車５に潤滑用の油穴が形成され、また、洗浄工程（第６加工工程；最終加工工程）では洗浄機３６によって、穴明け工程を経た歯車５が洗浄される。
【００４０】
上述したように、本実施形態に係るワーク切削用治具によれば、ワーク５に形成された第１穴部２７とコレットベース３に形成された第２穴部２２に対してクランパ２の軸部１２が挿通され、この軸部１２に対してナット４が螺合されてクランパ２とコレットベース３とワーク５とが一体となり、これにより、加工機械に対するワーク５の着脱性を大幅に高めるとともに、ワーク５の加工精度を大幅に向上させることができる。
【００４１】
また、ワーク５が保持された治具１（即ち、アッセンブリ３０）が加工機械に対して着脱される場合であっても、ワーク５の第１穴部２７の中心Ｃ1とクランパ２の軸部１２の中心Ｃ1とが一致するように構成されているので、ワーク５とクランパ２とのズレに起因する加工精度の低下を廃して、ワーク５の加工精度を大幅に向上することができる。
また、クランパ２の軸部１２の中心（即ち、ワークの中心）Ｃ1と加工機械の回転テーブルの回転中心Ｃ1とが一致するように構成されているので、ワーク５の中心が偏った状態でワーク５が切削されるような事態を避けることができ、ワーク５の加工精度を大幅に向上させることができる。
【００４２】
また、ワーク５が複数個のワークから成り、これらの各ワークの大きさや形状が異なるような場合であっても、クランパ２およびコレットベース３が当該各ワークの大きさや形状に対応した大きさや形状になっているので、多種多様なワークを適宜アッセンブリ化して加工機械に着脱させることができる。
また、コレットベース３の第２カップリング９は加工機械の回転テーブル７に固定された第１カップリング１０に対して着脱可能に嵌合するようになっているので、この第２カップリング９を下端にそなえるコレットベース３を加工機械の第１カップリング１０上に載置するだけで、回転テーブル７とコレットベース３との相対回転が規制され、回転テーブル７の回転に合わせてアッセンブリ３０を回転させることができる。
【００４３】
また、第２コレットベース２１の外周面２６がワーク５に形成された第１穴部２７の内周面に当接しているので、第１コレットベース２０が第１治具２１の位置する方向へ移動されて第２コレットベース２１の外径が拡大されると、第２コレットベース２１はワーク５の第１穴部２７の内周面に強く当接することとなり、これにより、確実にワーク５を固定することができる。
【００４４】
また、クランパ２から回転テーブル７の位置する方向に向けて軸部１２が加工機械の油圧シリンダ（図示略）によって引張られることにより、クランパ２と加工機械の回転テーブル７との間でワーク５が強く挟持され、アッセンブリ３０を加工機械に固定することができる。
なお、加工機械としては、歯車（ワーク）５の歯２８を切削により形成するＮＣホブ盤６であっても、ＮＣホブ盤６により形成された歯２８のバリを取り除くバリ取り装置３３であっても、歯車５に形成されるセレーション部２９を切削により形成するギアシェーパ３４であっても、歯２８の歯面を仕上げるシェービング盤３５であってもよく、いずれの加工機械においても、ワーク５の着脱性を大幅に高めるとともに、ワーク５の加工精度を大幅に向上させることができる。
【００４５】
また、上述したように、本発明のワーク切削用加工ラインによれば、複数の加工機械が各工程毎に設けられ、これらの加工機械のそれぞれが、ワーク切削用治具１をアッセンブリ状態のままで着脱可能に構成されているので、加工機械に対するワーク５の着脱性を大幅に高めるとともに、ワーク５の加工精度を大幅に向上させることができる。
【００４６】
また、完成品ストッカ４０は、アッセンブリ３０からワーク５のみを取り出して、このワーク５を載置するものであり、アッセンブリ装置４４（ワーク着脱ロボット４２および治具組付／分解装置４１）の近傍に配設されているので、第１加工工程前にワークを５アッセンブリ化する作業と、アッセンブリ化されたワーク３０を分解する作業とを完成品ストッカ４０の近傍で一括して行なうことができる。即ち、ワーク５をアッセンブリ化する工程と、アッセンブリ３０を分解する工程との両工程においてアッセンブリ装置４４を別個にそなえる必要がないため、コストの抑制に寄与することができるようになっている。
【００４７】
また、加工機械が、歯車５の歯２８を切削により形成するＮＣホブ盤６と、ＮＣホブ盤６により形成された歯２８のバリを取るバリ取り装置３３と、歯車５に形成されるセレーション部２８を切削により形成するギアシェーパ３４と、歯２８の歯面を仕上げるシェービング盤３５とのうち、いずれの加工機械であってもワーク５の着脱性を大幅に高めるとともに、ワーク５の加工精度を大幅に向上させることができる。
【００４８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク切削用治具の構成を示す模式的な断面図であって、アッセンブリ化される前を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係るワーク切削用治具の構成を示す模式的な断面図であって、アッセンブリ化された後を示す。
【図３】本発明の一実施形態に係るワーク切削用加工ラインを示す模式図である。
【図４】一般的なホブ盤の治具を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
２  クランパ（第１治具）
３  コレットベース（第２治具）
４  ナット
５  ワーク（歯車）
６  ＮＣホブ盤（ホブ盤；加工機械）
７  ワークテーブル（回転テーブル）
９  第２カップリング
１０  第１カップリング
１１  カービックカップリング
１２  軸部
２０  第１コレットベース
２１  第２コレットベース
２２  第２穴部
２７  第１穴部
２９  セレーション部
３０  アッセンブリ
３３  バリ取り装置（加工機械）
３４  ギアシェーパ（加工機械）
３５  シェービング盤（加工機械）
【図１】
2005262354.tif 000003
【図２】
2005262354.tif 000004
【図３】
2005262354.tif 000005
【図４】
2005262354.tif 000006