(57)【要約】【課題】  精度の向上を図り得るギヤシェーパあるいはブローチ盤などの円筒形状ワークの内径加工を行う工作機械におけるワークの保持方法および工作機械用チャック構造を提供する。【解決手段】  円筒形状ワークをワーク着座に配置し、上記円筒形状ワークの周囲に配置されたコレット爪部を軸方向に操作してコレット爪部の周囲に配置されたチャックボディと上記コレット爪部との対向面に形成されたテーパーガイドによって上記コレット爪部を中心軸側に引き寄せ、上記コレット爪部によって上記円筒形状ワークを把持させる工作機械におけるワークの保持方法において、上記コレット爪部４２における円筒形状ワーク１との厚み方向の接触面を小さく形成し、上記円筒形状ワーク１の厚み方向中央部分を保持するように、上記コレット爪部４２または前記ワーク着座を操作すること。【選択図】        図１
2007000969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状ワークをワーク着座に配置し、上記円筒形状ワークの周囲に配置されたコレット爪部を軸方向に操作してコレット爪部の周囲に配置されたチャックボディと上記コレット爪部との対向面に形成されたテーパーガイドによって上記コレット爪部を中心軸側に引き寄せ、上記コレット爪部によって上記円筒形状ワークを把持させる工作機械におけるワークの保持方法において、上記コレット爪部における円筒形状ワークとの厚み方向の接触面を小さく形成し、上記円筒形状ワークの厚み方向中央部分を保持するように、上記コレット爪部または前記ワーク着座を操作することを特徴とする工作機械におけるワークの保持方法。
【請求項２】
円筒形状ワークを配置するワーク着座と、放射状に分割され、上記円筒形状ワークの周囲に各コレット爪部を対向して配置したコレットと、該コレットの周囲に配置され、上記コレットとの対向面にテーパーガイドを形成したチャックボディと、上記コレットを軸方向に操作する操作部とを備え、上記操作部によって上記コレットを軸方向に操作してコレット周囲に配置されたチャックボディと上記コレットとの対向面に形成されたテーパーガイドによって上記コレット爪部を中心軸側に引き寄せ、上記コレット爪部によって上記円筒形状ワークの外周面を把持させる工作機械用チャック構造において、上記コレット爪部の内周面側を薄肉の凸形状に形成し、上記コレット爪部の凸形状によって上記円筒形状ワークの厚み方向中央部分を保持するようにしたことを特徴とする工作機械用チャック構造。
【請求項３】
上記コレット爪部の内周面をクラウニング形状に形成したことを特徴とする工作機械用チャック構造。
【請求項４】
上記コレット爪部の内周面をナイフエッジ形状に形成したことを特徴とする工作機械用チャック構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤシェーパあるいはブローチ盤などの円筒部材の内径加工を行う工作機械におけるワークの保持方法および工作機械用チャック構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤシェーパとは、歯車形削り盤と呼ばれ、内歯車を創成歯切りできる工作機械で、ピニオンカッターを歯車の歯筋方向に往復運動させ、被削材の内外径を削り取ることにより、歯車を作る加工装置である。
【０００３】
図３は従来の工作機械用チャック構造を示したもので、この場合、歯車等の素材となる円筒形状ワーク１００をワーク着座１０１に配置し、円筒形状ワーク１００の外周側に配置されたコレット１０２をドローバ１０３の引き下げにより軸方向に移動させ、コレット１０２の外周側に配置されたチャックボディ１０４とのテーパ面により、コレット１０２を中心軸側に引き寄せ、円筒形状ワーク１００を把持させている。コレット１０２の内周側には、円筒形状ワーク１００の外周面に圧接する保持面が設けられており、保持面によって円筒形状ワーク１００を保持している。
【０００４】
ドローバ１０３を油圧により軸方向に引き下げると、これに連動してコレット１０２が引き下げられ、コレット１０２とチャックボディ１０４との対向面に形成されたテーパ面によって上下方向のスライドが生じ、コレット１０２が径方向に収縮し、コレット１０２の口が閉まることで円筒形状ワーク１００を締め上げる緊縛力を生じる。コレット１０２の内径側先端で円筒形状ワーク１００を把持することができる。
【特許文献１】特開平８−１９９０８号公報
【特許文献２】特開平１１−５８１３３号公報
【特許文献３】公開実用平４−２９３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のワーク保持方法によると、コレット１０２とチャックボディ１０４との対向面に形成されたテーパーガイドの形状に起因する剛性のアンバランスあるいは、テーパ面をスライドさせることで、引き込み力を締付力に変換する仕組みであるため、これに起因して図４に示すように円筒形状ワーク１００の内側の方が入口側よりも大きく変形する。この状態で内周面に対して垂直に切削加工が行われると、円筒形状ワーク１００に対する切削量は入口側よりも内側の方が大きくなり、円筒形状ワーク１００の厚さ方向に肉厚の勾配Ｔが生じてしまう不具合があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決し、精度の向上を図り得るギヤシェーパあるいはブローチ盤などの円筒形状ワークの内径加工を行う工作機械におけるワークの保持方法および工作機械用チャック構造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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、円筒形状ワークをワーク着座に配置し、上記円筒形状ワークの周囲に配置されたコレット爪部を軸方向に操作してコレット爪部の周囲に配置されたチャックボディと上記コレット爪部との対向面に形成されたテーパーガイドによって上記コレット爪部を中心軸側に引き寄せ、上記コレット爪部によって上記円筒形状ワークを把持させる工作機械におけるワークの保持方法において、上記コレット爪部における円筒形状ワークとの厚み方向の接触面を小さく形成し、上記円筒形状ワークの厚み方向中央部分を保持するように、上記コレット爪部または前記ワーク着座を操作することにある。
また、本発明は、円筒形状ワークを配置するワーク着座と、放射状に分割され、上記円筒形状ワークの周囲に各コレット爪部を対向して配置したコレットと、該コレットの周囲に配置され、上記コレットとの対向面にテーパーガイドを形成したチャックボディと、上記コレットを軸方向に操作する操作部とを備え、上記操作部によって上記コレットを軸方向に操作してコレット周囲に配置されたチャックボディと上記コレットとの対向面に形成されたテーパーガイドによって上記コレット爪部を中心軸側に引き寄せ、上記コレット爪部によって上記円筒形状ワークの外周面を把持させる工作機械用チャック構造において、上記コレット爪部の内周面側を薄肉の凸形状に形成し、上記コレット爪部の凸形状によって上記円筒形状ワークの厚み方向中央部分を保持するようにしたことにある。
さらに、本発明は、上記コレット爪部の内周面をクラウニング形状に形成したことにある。
またさらに、上記コレット爪部の内周面をナイフエッジ形状に形成したことにある。
【発明の効果】
【０００８】
円筒形状ワークをコレットの内部に引き込もうとする力が緩和されるので、ワーク固定時に生じる内径の偏収縮が厚さ方向に対して均一になり、ワーク厚さ方向に対して切削量がほぼ均一化する。その結果、切削により創生された内径形状はワーク厚さ方向に偏りを持たないものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図示の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は工作機械用チャック構造を示す概念断面図、図２は図１の部分拡大図である。
【００１０】
図１および図２において、１は、例えば内歯車を創成するための内径加工を行う円筒形状ワークである。１０は円筒形状ワーク１を保持する工作機械用チャックである。この工作機械用チャック１０は、円筒形状ワーク１を配置するためのワーク着座２０と、ワーク着座２０を取り付ける軸部３０と、上記ワーク着座２０の周囲に、円筒形状ワーク１を保持するために配置されたコレット４０およびチャックボディ５０と、上記コレット４０の下端部に係合して配置されたドローバ６０と、上記ドローバ６０を牽引操作する操作部７０と、上記チャックボディ５０を取り付けた本体部８０とで構成されている。
【００１１】
上記ワーク着座２０は、上下に円筒部２１，２２を有するもので、上部側円筒部２１の端面に座部２１ａを設け、下部側円筒部２２の内周面にネジ溝２２ａが設けられている。下部側円筒部２２のネジ溝２２ａには、軸部３０の上端部外周面に形成されたネジ溝３０ａが螺合して軸部３０が組み付けられている。軸部３０の外周には円筒状のドローバ６０が摺動自在に組みつけられており、このドローバ６０下端部に設けられたフランジ部６１には、ドローバ６０を摺動操作する操作部７０の操作ロッド７１が、ねじ９１を介して締結されている。このドローバ６０の上端外周には上記コレット４０を摺動操作する係合凹部６２が設けられている。
【００１２】
上記コレット４０は、縮径拡開するコレット爪部４２が設けられている。これらコレット爪部４２は内径側を突出して内周面側を薄肉の凸形状４２ａに形成し、この凸形状４２ａの先端形状を、軸方向にＲ形状に湾曲する曲面４２ｂ、すなわち歯車歯筋方向に山なりとなっているクラウニング形状に形成したものである。上記コレット４０の下端部には内周側にフランジ部４３が設けられており、このフランジ部４３が上記ドローバ６０の係合凹部６２に係合して上記コレット４０を軸方向に摺動操作するものである。コレット爪部４２の外周側には、下部側に向けて径が小さくなるテーパ面４４が形成されており、このテーパ面４４に接触するテーパ面５１を内周側に形成したチャックボディ５０がコレット爪部４２の周囲に設けられている。このテーパ面５１の下端部には、コレット爪部４２の移動を係止するストッパ５２が突設されている。
【００１３】
上記チャックボディ５０は、ねじ９２を介して本体部８０に固定されており、本体部８０は、上部側に設けられた中間部材８１を着脱可能に形成して、この中間部材８１の下端部内周側ストッパ部８１ａによって上記コレット４０の下端部外周を係止している。この中間部材８１の内周側下端部には下方に向けて突起部８１ｂが突設されており、この突起部８１ｂを本体部８０の下部部材８２に形成された段差部８２ａに係合させて組み付けられている。この中間部材８１と下部部材８２はねじ９３によって互いに締結されている。
【００１４】
上記構成によると、コレット４０およびチャックボディ５０を組付けてから、ワーク着座２０の座部２１ａに円筒形状ワーク１を配置する。次に、操作部７０を油圧により降下させて、上記ドローバ６０を下方に牽引すると、これに伴って上記コレット４０が下方に引き下げられる。コレット４０の引き下げに伴って、コレット爪部４２は、テーパガイドとしてのテーパ面４４がチャックボディ５０のテーパガイドとしてのテーパ面５１に沿って下方に移動しながら中心軸側に引き寄せられる。こうして、コレット爪部４２の凸形状４２ａが円筒形状ワーク１の外周面に圧接して、円筒形状ワーク１を保持する。コレット爪部４２の凸形状４２ａは、軸方向にＲ形状に湾曲する曲面４２ｂ、いわゆるクラウニング形状に形成しているので、円筒形状ワーク１の厚み方向、ほぼ中央部分を保持することができる。
【００１５】
こうして、円筒形状ワーク１は、円筒形状ワーク１の厚み方向、ほぼ中央部分を保持されているので、円筒形状ワーク１の内周面の切削加工に際して均等に切削することができる。
【００１６】
したがって、円筒形状ワーク１をコレット４０の内部に引き込もうとする力が緩和されるので、ワーク固定時に生じる内径の偏収縮が厚さ方向に対して均一になり、ワーク１厚さ方向に対して切削量がほぼ均一化する。その結果、切削により創生された内径形状はワーク厚さ方向に偏りを持たないものとなる。
【００１７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、コレット爪部４２の凸形状４２ａは、クラウニング形状に限らず、ナイフエッジ形状でも良く、円筒形状ワーク１の厚み方向中央部分を保持する構造であれば、コレット爪部４２の凸形状４２ａの構造は種々の構造を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による工作機械用チャック構造を示す概念図である。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】従来の工作機械用チャック構造を示す概念図である。
【図４】図３の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  円筒形状ワーク
１０  工作機械用チャック
２０  ワーク着座
２１ａ  座部
３０  軸部
４０  コレット
４２  コレット爪部
４２ａ  凸形状
４４  テーパ面
５０  チャックボディ
５１  テーパ面
６０  ドローバ
６２  係合凹部
７０  操作部
８０  本体部
【図１】
2007000969.tif 000003
【図２】
2007000969.tif 000004
【図３】
2007000969.tif 000005
【図４】
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