(57)【要約】【課題】短尺のワークにも対応可能な主軸台およびこれを備えた工作機械を提供する。【解決手段】主軸台１は、主軸支持体部２と、主軸支持体部２に軸受８，８を介して回転自在に支持され、ほぼ両側面間にわたって１つのコレット装着孔３ａが形成された主軸３と、軸方向一端側の第１ワーク把持孔面１５ａと、軸方向他端側の第２ワーク把持孔面１５ｂと、第１ワーク把持孔面１５ａと第２ワーク把持孔面１５ｂの間に形成され両ワーク把持孔面１５ａ，１５ｂよりも大径の大径孔面１５ｃとを有するワーク挿通孔１５が形成され、コレット装着孔３ａに装着される単体のコレット４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ両側面間にわたって１つのコレット装着孔が形成された主軸と、
軸方向一端側の第１ワーク把持孔面と、軸方向他端側の第２ワーク把持孔面と、前記第１ワーク把持孔面と前記第２ワーク把持孔面の間に形成され両ワーク把持孔面よりも大径の大径孔面とを有するワーク挿通孔が形成され、前記コレット装着孔に装着される単体のコレットと、
を備えることを特徴とする主軸台。
【請求項２】
前記主軸台を備え、前記コレットに把持されて該コレットの端部から突出したワークの両端を加工する両端加工機であることを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを把持して回転する主軸台およびこれを備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
棒状のワークの両端を加工する工作機械として特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１には、主軸台において、一対のコレットを用いてワークを把持する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８７０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一対のコレットを用いてワークを把持する構造では、２つのコレットが直列状に配置されることから、ワークとしては少なくともコレット長さの２倍以上の長さが必要となり、それ以下のワークに対応できないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、短尺のワークにも対応可能な主軸台およびこれを備えた工作機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の主軸台は、ほぼ両側面間にわたって１つのコレット装着孔が形成された主軸と、軸方向一端側の第１ワーク把持孔面と、軸方向他端側の第２ワーク把持孔面と、前記第１ワーク把持孔面と前記第２ワーク把持孔面の間に形成され両ワーク把持孔面よりも大径の大径孔面とを有するワーク挿通孔が形成され、前記コレット装着孔に装着される単体のコレットと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、ワークを単体のコレットにより把持するので、従来の一対のコレットによりワークを把持する構造に比して、コレットの把持に必要な長さが短くて済み、その分、短尺のワークも把持できる。第１ワーク把持孔面と第２ワーク把持孔面との間に大径孔面が介在しているため、第１ワーク把持孔面、第２ワーク把持孔面の各寸法精度が良好となり、ワークの各端部に対するコレットの把持機能が高く確保される。
【０００８】
また、本発明の工作機械は、前記主軸台を備え、前記コレットに把持されて該コレットの端部から突出したワークの両端を加工する両端加工機であることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、従来に比して短尺のワークにも対応可能な両端加工機となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、短尺のワークにも対応可能な主軸台および工作機械となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る主軸台の側断面図であり、ワークの両端が同径仕様の場合を示す。
【図２】本発明に係る主軸台の側断面図であり、ワークの両端が異径仕様の場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１において、主軸台１は、主軸支持体部２と、主軸支持体部２に軸受８，８を介して回転自在に支持され、軸Ｏに沿ってコレット装着孔３ａが形成された主軸３と、主軸３のコレット装着孔３ａに装着されるコレット４と、コレット４を軸Ｏ方向に移動させてワークＷのクランプ（把持）およびアンクランプを行うクランプ機構５と、を備えて構成されている。
【００１３】
「主軸支持体部２」
本実施形態の主軸支持体部２は、工作機械のベッド上に固定される外郭部６と、外郭部６の内部に配置されて軸受８の外輪に嵌合する環状の支持筒部７と、に分割構成されている。支持筒部７は外郭部６に対しボルト９により締結固定されている。軸受８の外輪の軸方向の位置決めは、左側の軸受８の外輪が支持筒部７の内向きのフランジ部にあてがわれると共に、右側の軸受８の外輪が支持筒部７に図示しないボルトで取り付けたリテーナ１０にあてがわれることでなされる。
【００１４】
「主軸３」
主軸３はその外周面が軸受８，８の内輪に嵌合している。主軸３の軸中心には右に向かうにしたがい縮径するコレット装着孔３ａが貫通形成されている。つまり、コレット装着孔３ａは主軸３の両側面間に掛けて形成される１つのコレット装着孔として構成されている。軸受８の内輪の軸方向の位置決めは、左側の軸受８の内輪が主軸３の外向きのフランジ部にあてがわれると共に、右側の軸受８の外輪が主軸３に取り付けたカラー１１にあてがわれることでなされる。主軸３の右面にはボルト１２によりプーリ１３が締結固定されており、このプーリ１３と図示しない駆動源の駆動プーリとに掛け渡したベルト１４の駆動伝達力により、主軸３が軸受８，８を介し主軸支持体部２に支承されて軸Ｏ回りに回転する。
【００１５】
「コレット４」
コレット４は、その外周面が、軸方向右寄りに形成され右端に向かうにしたがい縮径する第１テーパ面４ａと、軸方向左寄りに形成され左端に向かうにしたがい縮径する第２テーパ面４ｂと、第１テーパ面４ａと第２テーパ面４ｂとの間に形成される断面矩形状の溝部４ｃと、を有するように形成されている。コレット４は、第１テーパ面４ａが主軸３のコレット装着孔３ａに接面するようにして主軸３に装着されている。コレット４の外周面には、コレット４の弾性力により径方向に変形可能とするように軸Ｏ方向に沿う複数のスリット（図示せず）が形成されている。
【００１６】
コレット４の軸中心にはワーク挿通孔１５が貫通形成されている。ワーク挿通孔１５は、コレット４の右寄りに形成される第１ワーク把持孔面１５ａと、左寄りに形成される第２ワーク把持孔面１５ｂと、第１ワーク把持孔面１５ａと第２ワーク把持孔面１５ｂとの間に形成される大径孔面１５ｃと、を有する形状からなる。第１ワーク把持孔面１５ａ、第２ワーク把持孔面１５ｂは棒状のワークＷのそれぞれ右端寄り、左端寄りの外周面に圧接されることでワークＷを把持する。大径孔面１５ｃは、ワークＷの中央部の外周面に対し間隔が空くように第１ワーク把持孔面１５ａ、第２ワーク把持孔面１５ｂよりも大径に形成されている。図１は、ワークＷの外径が全長にわたり同一径の仕様の場合を示しており、第１ワーク把持孔面１５ａと第２ワーク把持孔面１５ｂの各内径は互いに同寸となっている。
【００１７】
「クランプ機構５」
本実施形態のクランプ機構５は、主軸３の左面側に設けられ、内周面側にコレット４の第２テーパ面４ｂに接面するテーパ押圧面１６ａと、コレット４の溝部４ｃ内に入り込む突起部１６ｂとが形成されたクランパ１６と、クランパ１６のテーパ押圧面１６ａがコレット４の第２テーパ面４ｂを押し付ける方向にクランパ１６を常時付勢する付勢部材１７と、付勢部材１７の付勢力に抗してクランパ１６のテーパ押圧面１６ａがコレット４の第２テーパ面４ｂから離れる方向にクランパ１６を移動させるピストン１８と、を備えて構成されている。
【００１８】
主軸３には、主軸３の左面に貫通する小径孔１９ａと右面に貫通する大径孔１９ｂとからなる貫通孔が形成されている。小径孔１９ａおよび大径孔１９ｂの内部にはピン部材２０が配置されている。ピン部材２０は、小径孔１９ａおよび大径孔１９ｂを挿通する軸部２０ａと、軸部２０ａの右端側に形成され軸部２０ａよりも大径の頭部２０ｂと、を備えた形状からなる。軸部２０ａの左端にはボルト２１によりクランパ１６が締結固定されている。そして、前記付勢部材１７として複数の皿ばねが、左端の皿ばねが小径孔１９ａと大径孔１９ｂとの間に形成される段差面１９ｃに当接し、右端の皿ばねが頭部２０ｂに当接するように軸部２０ａに圧縮された状態で外嵌されている。以上により、皿ばねがピン部材２０の頭部２０ｂを右側に常時押圧することで、クランパ１６のテーパ押圧面１６ａがコレット４の第２テーパ面４ｂを押し付けるように作用する。
【００１９】
ピストン１８は、その右面側が外郭部６と支持筒部７との間でシリンダ室Ｃを形成するように、軸Ｏ方向に移動可能に配置されている。シリンダ室Ｃ周りの各部材の境界部はシール部材により適宜に封密処理されている。シリンダ室Ｃには図示しないエア源からエアが供給される。ピストン１８は、その左面が、外郭部６に対してばね部材２２等を用いてピストン１８の変位に追従して軸Ｏ方向に変位可能に取り付けた押さえカバー２３に当接することで、左方向への移動が規制される。ピストン１８には内向きフランジ部１８ａが形成されており、この内向きフランジ部１８ａはクランパ１６に形成されたフランジ部１６ｃと対向するように配置されている。
【００２０】
「作用」
「クランプ時」
コレット４がアンクランプ状態のとき、ワークＷが図示しない搬送装置によりその両端がコレット４の両端面から突出するようにしてワーク挿通孔１５に挿通される。そして、シリンダ室Ｃのエアが大気解放されると、ピン部材２０の頭部２０ｂが付勢部材１７の付勢力を受けることによりクランパ１６が右方向に移動し、クランパ１６のテーパ押圧面１６ａがコレット４の第２テーパ面４ｂを押し付ける。これにより、コレット４の第１テーパ面４ａが主軸３のコレット装着孔３ａに圧接され、コレット４が縮径方向に弾性変形して、第１ワーク把持孔面１５ａおよび第２ワーク把持孔面１５ｂがワークＷの端部を把持する。
【００２１】
第１ワーク把持孔面１５ａと第２ワーク把持孔面１５ｂとを連続的に形成すると孔面の寸法精度が出にくいのに対し、本発明では第１ワーク把持孔面１５ａと第２ワーク把持孔面１５ｂとの間に大径孔面１５ｃを介在させているので、第１ワーク把持孔面１５ａ、第２ワーク把持孔面１５ｂの各寸法精度が良好となる。したがって、ワークＷの各端部に対するコレット４の把持機能が高く確保され、ワークＷの回転ぶれが抑えられる。そして、例えば、図示しない刃物台に取り付けられた切削刃３１、３２によりワークＷの両端が切削加工される。
【００２２】
「アンクランプ時」
シリンダ室Ｃにエアが供給されると、ピストン１８が左方向に移動し、ピストン１８の内向きフランジ部１８ａが付勢部材１７の付勢力に抗してクランパ１６のフランジ部１６ｃを左方向に押す。これにより、クランパ１６の突起部１６ｂがコレット４の溝部４ｃの溝左側面を押し、コレット４が左方向に移動してコレット４の第１テーパ面４ａと主軸３のコレット装着孔３ａとの圧接状態が解かれ、ワークＷの把持状態が解除される。
【００２３】
次いで図２はワークＷの両端の把持部が互いに異径寸法である場合を示しており、第１ワーク把持孔面１５ａと第２ワーク把持孔面１５ｂとはそれぞれのワークＷの径に合わせた内径寸法となっている。この場合においても、第１ワーク把持孔面１５ａと第２ワーク把持孔面１５ｂとの間に、両者よりも大径の大径孔面１５ｃを介在させているので、第１ワーク把持孔面１５ａ、第２ワーク把持孔面１５ｂの各寸法精度が良好となり、ワークＷの各端部に対するコレット４の把持性能が向上する。
【００２４】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の主軸台は図面に記載したものに限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。また、主軸台１を搭載する工作機械についても、ワークＷの両端を加工する両端加工機であれば切削加工機に限定されない。
【符号の説明】
【００２５】
１      主軸台
２      主軸支持体部
３      主軸
３ａ    コレット装着孔
４      コレット
５      クランプ機構
８      軸受
１５      ワーク挿通孔
１５ａ    第１ワーク把持孔面
１５ｂ    第２ワーク把持孔面
１５ｃ    大径孔面
１６      クランパ
１７      付勢部材
１８      ピストン
Ｗ      ワーク
【図１】
2016083743.tif 000003
【図２】
2016083743.tif 000004