(57)【要約】【課題】主軸に対するコレットチャックの偏心量を低減することができて、ワークと主軸との同軸度を向上させることができる旋盤を提供する。【解決手段】主軸台１１に主軸１２を、その軸心を中心にして回転可能に支持する。主軸１２にはチャックスリーブ１４を前記軸心方向へ移動可能に挿通支持する。チャックスリーブ１４の先端にはワークＷを把持するためのコレットチャック１５を支持する。主軸１２にはコレットチャック１５の軸心方向への移動を規制するためのキャップ１８を固定する。キャップ１８には保持部材２０を回転可能に取り付ける。この保持部材２０により、コレットチャック１５を主軸１２に対して、その主軸１２の軸心周りの回転角を調整可能に保持する。【選択図】図１
2009262244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の軸心を中心に回転される主軸と、
主軸と一体回転されるチャックスリーブと、
そのチャックスリーブ内に挿入され、チャックスリーブの前記軸心方向の位置に応じてワークを解放する状態とワークを把持する状態とに変位されるコレットチャックと
を備えた旋盤において、
前記主軸に対するコレットチャックの回転角を調整するための調整手段をコレットチャックの先端部に設けたことを特徴とする旋盤。
【請求項２】
前記主軸に固定されて前記コレットチャックの軸心方向への移動を規制するキャップを備え、前記調整手段は前記キャップに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の旋盤。
【請求項３】
前記調整手段は、前記主軸の先端側から操作可能な被操作部を有する保持部材を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の旋盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、旋盤に関するものであって、特に主軸のコレットチャック部分の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の旋盤においては、主軸台に主軸がその軸心を中心にして回転可能に支持されている。主軸にはチャックスリーブが前記軸線方向に沿って移動可能に支持されている。チャックスリーブの先端にはワークを把持するためのコレットチャックが設けられている。そして、コレットチャックにワークが内挿された状態で、シリンダにてチャックスリーブが前記軸線方向の一方に移動されることにより、チャックスリーブとコレットチャックとの間に設けられたカム部を介して、コレットチャックが縮径される。このコレットチャックの縮径によって、ワークがコレットチャックに把持され、主軸の回転にともないワークに対して切削等の加工が施される。
【０００３】
ところで、このような主軸構成においては、チャックスリーブやコレットチャック等の加工誤差や主軸に対するチャックスリーブの組み付け誤差等の各種要因により、コレットチャックの軸心が主軸の軸心に対して偏心することがある。従って、このような場合、ワークが偏心回転される。このため、ワークにおける非切削部と切削部との偏心を無くすために、ワークの外周を切削してワークの偏心分を除去する必要があり、コレットチャックの軸心が偏心していない場合と比較して、ワークの外周の切削量が多くなる。その結果、加工時間が長くなるとともに、材料が無駄に消費される。
【０００４】
コレットチャックの偏心量を少なくするために、コレットチャックの外周にその周方向に沿って複数の凹部を形成し、チャックスリーブに対するコレットチャックの回転角度を調整した状態で、チャックスリーブ側から１箇所の凹部に固定ピンを打ち込むことが従来実施されている。
【０００５】
しかしながら、この構成においては、コレットチャックの回転角度の調整は、前記凹部の配列ピッチに従う所定の回転角度単位であるため、偏心量を適切に小さくすることは困難である。加えて、この従来装置においては、偏心量の調整に際して、コレットチャックを主軸から抜き出して調整作業を行う必要があって、その作業はきわめて面倒で、時間を要する。
【０００６】
一方、偏心量を少なくするための構成が特許文献１において提案されている。この特許文献１に記載の構成においては、駆動軸にアダプタが着脱可能に取り付けられている。アダプタにはカッタ本体が着脱可能に取り付けられている。アダプタに形成された嵌合部の中心軸線は、駆動軸の中心軸線に対して偏心されている。
【０００７】
そして、カッタ本体をアダプタに対して相対回転させることにより、駆動軸の中心軸線に対するカッタ本体の中心軸線の偏心量が調整されるようになっている。
【特許文献１】特開昭６２−１８１８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に記載の従来構成では、カッタ本体が偏心量を調整するためのアダプタを介して駆動軸に固定されている。そのため、偏心量の調整構造が複雑であるばかりでなく、偏心量の調整を実行したとしても、別の問題、例えばカッタ本体と駆動軸との角度の問題等が生じるおそれがある。しかも、特許文献１の構成とは異なり、主軸の先端にコレットチャックを設けるとともに、そのコレットチャックを開閉させるためのチャックスリーブを設けた構成においては、軸心側から順にそれぞれ筒状をなすコレットチャック、チャックスリーブ及び主軸が同心状に積層される。従って、それらのコレットチャック、チャックスリーブ及び主軸を分断してその分断部に介装されるアダプタの構成を採用することはきわめて困難である。よって、この特許文献１に記載の駆動軸に対するカッタ本体の偏心量調整構造を、前述したコレットチャックを有する主軸構成に応用することは実現可能性が低い。
【０００９】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、簡単な構成により主軸に対するコレットチャックの偏心量を適切かつ容易に低減することができて、主軸とコレットチャックとの間の同軸度を向上させることができる旋盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明は、自身の軸心を中心に回転される主軸と、主軸と一体回転されるチャックスリーブと、そのチャックスリーブ内に挿入され、チャックスリーブの前記軸心方向の位置に応じてワークを解放する状態とワークを把持する状態とに変位されるコレットチャックとを備えた旋盤において、前記主軸に対するコレットチャックの回転角を調整するための調整手段をコレットチャックの先端部に設けたことを特徴としている。
【００１１】
従って、コレットチャックの先端部の調整手段により、主軸に対するコレットチャックの回転角を調整して、その調整状態に保持することにより、主軸に対するチャックスリーブの偏心量と、チャックスリーブに対するコレットチャックの偏心量とを相殺して、主軸に対するコレットチャックの偏心量を低減させることができる。よって、ワークと主軸との同軸度を簡単な構成をもって容易に、かつ適切に向上させることができる。
【００１２】
前記の構成において、前記主軸に固定されて前記コレットチャックの軸心方向への移動を規制するキャップを備え、前記調整手段は前記キャップに設けられていることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記の構成において、前記調整手段は、前記主軸の先端側から操作可能な被操作部を有する保持部材を備えることが好ましい。このようにすれば、工具を用い、被操作部を介してコレットチャックに対して偏心量を低減させるための動作を簡単に与えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、この発明によれば、主軸に対するコレットチャックの偏心量を簡単な構成をもって適切かつ容易に低減することができて、ワークと主軸の同軸度を向上させることができるという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、この発明を具体化した旋盤の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する構成は、１本の主軸を有する通常の旋盤であっても、メインの主軸の外に背面主軸を有する旋盤であってもよく、発明が具体化される主軸については限定されない。
【００１６】
図１に示すように、主軸台１１には円筒状の主軸１２が複数のベアリング１３を介して、自身の軸心を中心に回転可能に支持されている。主軸１２内には、チャックスリーブ１４が挿通されて支持されている。チャックスリーブ１４は、主軸１２の軸線方向に延びる凹溝３０を有している。そして、チャックスリーブ１４は、前記凹溝３０と主軸１２側のピン３１との係合により、前記軸心方向へ移動可能で、かつ主軸１２と一体回転可能である。チャックスリーブ１４の先端内周にはテーパ状の傾斜カム部１６Ａが形成されている。チャックスリーブ１４の先端には、ワークＷを把持するためのコレットチャック１５が挿入されて支持されている。コレットチャック１５には、複数の割り溝１５ａが等間隔をおいて形成されている。コレットチャック１５の先端外周にはチャックスリーブ１４の前記傾斜カム部１６Ａと接合される傾斜カム部１６Ｂが形成されている。コレットチャック１５とチャックスリーブ１４との後端部間には、バネ１７が介装されている。
【００１７】
そして、通常時にはバネ１７により、チャックスリーブ１４が図１の左方向に移動付勢されて、両傾斜カム部１６Ａ，１６Ｂが互いに離間され、コレットチャック１５によるワークＷの把持が解放されている。これに対して、図示しないシリンダにより、チャックスリーブ１４がバネ１７の付勢力に抗して図１の右方向に移動されたときには、傾斜カム部１６Ａ，１６Ｂが互いに圧接されて、それらのカム作用によりコレットチャック１５が縮径される。このコレットチャック１５の縮径により、ワークＷがコレットチャック１５に把持される。
【００１８】
図１及び図２に示すように、前記主軸１２の先端には、コレットチャック１５の前記軸心方向への移動を規制するための短円筒状のキャップ１８が雄ネジ部１９Ａと雌ネジ部１９Ｂとの螺合を介して主軸１２に固定されている。キャップ１８の内周には、環状の保持部材２０が雄ネジ部２１Ａと雌ネジ２１Ｂとの螺合を介して回転角度調整可能に設けられている。保持部材２０の内周には、コレットチャック１５の先端に設けられた筒状部１５ｂが挿入されている。なお、保持部材２０の内周面と前記筒状部１５ｂの外周面との間には、コレットチャック１５の拡縮を許容するためのクリアランスＳが形成されている。保持部材２０には、前記軸心方向に延びる１つの貫通孔２２及び２つの貫通孔２３が間隔をおいて形成されている。１つの貫通孔２２にはコレットチャック１５の端面の孔に打ち込まれた固定手段としての固定ピン２４が挿入されている。この固定ピン２４によりコレットチャック１５と保持部材２０とが一体回転可能に連結固定されている。また、他の貫通孔２３は、保持部材２０を回転調整するための工具の掛け止め部として用いられる。この貫通孔２３は、主軸１２の先端側から操作可能な被操作部を構成する。
【００１９】
そして、前記保持部材２０がキャップ１８に対して回転されることにより、コレットチャック１５が保持部材２０と一体に回転される。この回転により、主軸１２の軸心周りにおけるコレットチャック１５の回転角が調整されて、主軸１２の軸心に対するコレットチャック１５の軸心の偏心量が低減される。この状態で、キャップ１８のネジ孔２５に螺合された固定ネジ２６が締め付けられることにより、保持部材２０がキャップ１８に対して固定されて、コレットチャック１５が主軸１２に対して所定回転角の調整位置に保持される。この実施形態においては、固定ピン２４，保持部材２０により、コレットチャック１５の先端部に位置する調整手段が構成されている。
【００２０】
なお、この実施形態においては、前記固定ネジ２６の締め付け時に、保持部材２０側の雄ネジ部２１Ａのネジ山が破損しないように、固定ネジ２６が真鍮等の比較的軟らかい材料で形成されている。
【００２１】
さて、この旋盤において、図２及び図３（ａ）に示すように、主軸１２に対するチャックスリーブ１４の組み付け誤差、チャックスリーブ１４やコレットチャック１５の加工誤差等により、チャックスリーブ１４の軸心Ｃ２が主軸１２の軸心Ｃ１に対して偏心量Ｅ１で偏心することがある。また、同様に、コレットチャック１５の軸心Ｃ３がチャックスリーブ１４の軸心Ｃ２に対して偏心量Ｅ２で偏心することがある。そして、これらの偏心量Ｅ１，Ｅ２が加算された場合には、図３（ａ）に示すように、主軸１２の軸心Ｃ１とコレットチャック１５の軸心Ｃ３との間に、大きい偏心量Ｅ３ｂのずれが生じる結果となる。従って、この場合には、ワークＷが大きな偏心量Ｅ３ｂで偏心回転される。
【００２２】
このような問題を解消するために、この実施形態の旋盤の主軸構成では、固定ネジ２６が緩められた状態において、保持部材２０の貫通孔２３に回転用工具が挿入されて、保持部材２０がキャップ１８内において回転角度が調整される。この調整により、コレットチャック１５が保持部材２０と一体に回転され、主軸１２の軸心周りにおけるコレットチャック１５の回転角が調整される。
【００２３】
その結果、図３（ｂ）に示すように、主軸１２の軸心Ｃ１に対するコレットチャック１５の軸心Ｃ３の偏心量Ｅ３ａが低減される。すなわち、この主軸１２の軸心Ｃ１とコレットチャック１５の軸心Ｃ３との間の偏心量Ｅ３ａは、主軸１２の軸心Ｃ１とチャックスリーブ１４の軸心Ｃ２との間の偏心量Ｅ１と、チャックスリーブ１４の軸心Ｃ２とコレットチャック１５の軸心Ｃ３との間の偏心量Ｅ２との差の値とすることが可能となる。
【００２４】
なお、図２及び図３においては、説明の便宜上、各部材間の偏心量Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ａ，Ｅ３ｂを大きく表しているが、実際の旋盤では目視できない程度の微細な値となっている。
【００２５】
その後、キャップ１８のネジ孔２５に螺合された固定ネジ２６が締め付けられることにより、保持部材２０がキャップ１８に固定される。このキャップ１８の固定により、コレットチャック１５が主軸１２に対して偏心量が小さい、あるいは偏心量がゼロの調整位置に保持される。よって、この状態で、コレットチャック１５にワークＷを把持して、主軸１２の回転により旋削等の加工を行った場合、ワークＷの偏心量を小さく、あるいはゼロにすることが可能となる。
【００２６】
よって、この実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
（１）  保持部材２０により主軸１２に対するコレットチャック１５の回転角を調整して、その調整状態に保持することにより、主軸１２に対するチャックスリーブ１４の偏心量Ｅ１と、チャックスリーブ１４に対するコレットチャック１５の偏心量Ｅ２とを相殺して、主軸１２に対するコレットチャック１５の偏心量Ｅ３ａを低減させることができる。よって、ワークＷと主軸１２との同軸度を向上させることができる。その結果、ワークＷの外径を必要以上に旋削する必要がなくなって、加工時間の短縮及び材料の無駄削減を図ることができる。
【００２７】
（２）  また、前記の偏心量の調整を保持部材２０の回転により無段階に行うことができるため、コレットチャック１５は、最も偏心量の少ない最適な位置を確保できる。
（３）  保持部材２０の回転角度の調整を、チャックスリーブ１４を主軸１２から抜き出すことなく、主軸１２の先端外側位置において容易に行うことができる。
【００２８】
（４）  主軸１２の先端にコレットチャック１５の長手方向への移動を規制するためのキャップ１８が固定され、そのキャップ１８に保持部材２０が回転可能に取り付けられている。このため、前記と同様に保持部材２０を外側から回転調整することができて、作業性を向上させることができる。
【００２９】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化することも可能である。
・  保持部材２０をコレットチャック１５に固定するためのピン２４を複数設けること。
【００３０】
・  保持部材２０をコレットチャック１５に固定するためのピン２４に代えてネジを用いること。
・  保持部材２０とキャップ１８とを一体で構成し、キャップ１８の回転で主軸１２に対するコレットチャック１５の回転角度を調整可能とする。そして、主軸１２とキャップ１８との間に回り止めとして固定ネジを設けること。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施形態の旋盤における主軸部分の構成を示す要部断面図。
【図２】図１の主軸構成の要部側面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は図１の主軸構成において主軸中心とコレットチャック中心との偏心量の調整方法を説明する図。
【符号の説明】
【００３２】
１１…主軸台、１２…主軸、１４…チャックスリーブ、１５…コレットチャック、１８…キャップ、２０…保持部材、２４…固定ピン、２６…固定ネジ、Ｗ…ワーク、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…軸心、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ａ，Ｅ３ｂ…偏心量。
【図１】
2009262244.tif 000003
【図２】
2009262244.tif 000004
【図３】
2009262244.tif 000005