(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-16
(45)【発行日】2022-05-24
(54)【発明の名称】マスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法
(51)【国際特許分類】
B23B 31/16 20060101AFI20220517BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20220517BHJP
B23B 31/177 20060101ALI20220517BHJP
B24B 41/06 20120101ALI20220517BHJP
【ＦＩ】
B23B31/16 Z
B24B7/04 B
B23B31/177
B24B41/06 L
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021182736
(22)【出願日】2021-11-09
【審査請求日】2021-11-22
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000241588
【氏名又は名称】豊和工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(72)【発明者】
【氏名】早川 祥弘
【審査官】小川 真
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０９８４６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－０９４２６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２４６５５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－０２１７５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－０７９５５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｂ ３１／１６、３１／１７７
Ｂ２４Ｂ ７／０４、４１／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
工作機械のチャックに用いられ、チャックに設けた取付溝の内面に沿って摺動するマスタジョーにおいて、前記内面との摺動面を仕上げ加工する方法であって、仕上げ加工前の複数の前記マスタジョーを、所定の回転中心との同心円上で、且つ当該同心円の径方向外側で同一平面上に前記摺動面が位置するようにそれぞれ放射方向に配置し、
各前記マスタジョーを前記回転中心を軸として同時に回転させながら、回転する砥石を、前記放射方向で前記摺動面から離れる位置と前記摺動面上となる位置との間を、下端面の高さを変えながら前記放射方向に繰り返し直線移動させて各前記摺動面を仕上げ加工することを特徴とするマスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法。
【請求項2】
前記砥石は、前記軸と平行な回転軸を中心に回転することを特徴とする請求項１に記載のマスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法。
【請求項3】
前記砥石は、前記軸と直交する回転軸を中心に回転することを特徴とする請求項１に記載のマスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、工作機械に設けられ、ワークを把持するチャックに用いられるマスタジョーの摺動面を仕上げ加工する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ワークを回転させて加工を行うＮＣ旋盤等の工作機械には、ワークを保持するチャックが設けられている。このチャックは、ワークの把持爪として、正面視で径方向にスライドする複数のマスタジョーと、マスタジョーの前面にボルトで固定されるトップジョーとを備えている。マスタジョーは、チャック本体の前面へ径方向に形成された横断面Ｔ字状の取付溝に嵌合して、チャック本体に設けた駆動機構によって同期してスライドすることで、トップジョーによるワークのクランプ及びアンクランプを行う。
図５に示すように、マスタジョー１０は、取付溝から前方へ突出してトップジョーが固定される幅狭部１１と、取付溝内で抜け止めされる幅広部１２とを含む横断面Ｔ字状を有する金属製で、幅広部１２の長手方向の一端部に、プランジャ等を有する駆動機構に連結される連結部１３が略直角に連設されている。幅広部１２において、連結部１３を除く全域には、取付溝の内面に対して摺動する平坦な摺動面１４が形成されている。
この摺動面１４は、例えば特許文献１に開示されるように、高度な寸法精度及び平滑度を得るために、取付溝内での摺動方向と直交する幅方向に研削する仕上げ加工が施されている。
図５に示すように、マスタジョー１０は、取付溝から前方へ突出してトップジョーが固定される幅狭部１１と、取付溝内で抜け止めされる幅広部１２とを含む横断面Ｔ字状を有する金属製で、幅広部１２の長手方向の一端部に、プランジャ等を有する駆動機構に連結される連結部１３が略直角に連設されている。幅広部１２において、連結部１３を除く全域には、取付溝の内面に対して摺動する平坦な摺動面１４が形成されている。
この摺動面１４は、例えば特許文献１に開示されるように、高度な寸法精度及び平滑度を得るために、取付溝内での摺動方向と直交する幅方向に研削する仕上げ加工が施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６４１１６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来の摺動面１４の仕上げ加工方法では、図６に示すように、複数のマスタジョー１０，１０・・を、各摺動面１４が同一面上に揃うように図示しないベース上へ直線状に並べ、このベースを、回転軸が横向きの砥石２０に対して矢印で示す方向へ直線移動させる。すると、相対移動する砥石２０によって各摺動面１４が摺動方向との直交方向に研削されることになる。
しかし、この場合、砥石２０の移動距離が大きくなって全体の研削時間が長くなる上、往復移動させると効率が悪くなる。また、作業空間も大きくなってしまう。
しかし、この場合、砥石２０の移動距離が大きくなって全体の研削時間が長くなる上、往復移動させると効率が悪くなる。また、作業空間も大きくなってしまう。
【0005】
そこで、本開示は、複数の幅広部の摺動面を短時間で研削でき、且つ作業空間を省スペースで形成できるマスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本開示は、工作機械のチャックに用いられ、チャックに設けた取付溝の内面に沿って摺動するマスタジョーにおいて、前記内面との摺動面を仕上げ加工する方法であって、
仕上げ加工前の複数の前記マスタジョーを、所定の回転中心との同心円上で、且つ当該同心円の径方向外側で同一平面上に前記摺動面が位置するようにそれぞれ放射方向に配置し、
各前記マスタジョーを前記回転中心を軸として同時に回転させながら、回転する砥石を、前記放射方向で前記摺動面から離れる位置と前記摺動面上となる位置との間を、下端面の高さを変えながら前記放射方向に繰り返し直線移動させて各前記摺動面を仕上げ加工することを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、前記砥石は、前記軸と平行な回転軸を中心に回転することを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、前記砥石は、前記軸と直交する回転軸を中心に回転することを特徴とする。
仕上げ加工前の複数の前記マスタジョーを、所定の回転中心との同心円上で、且つ当該同心円の径方向外側で同一平面上に前記摺動面が位置するようにそれぞれ放射方向に配置し、
各前記マスタジョーを前記回転中心を軸として同時に回転させながら、回転する砥石を、前記放射方向で前記摺動面から離れる位置と前記摺動面上となる位置との間を、下端面の高さを変えながら前記放射方向に繰り返し直線移動させて各前記摺動面を仕上げ加工することを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、前記砥石は、前記軸と平行な回転軸を中心に回転することを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、前記砥石は、前記軸と直交する回転軸を中心に回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、砥石の移動距離が短くなり、全体の研削時間が短くて済む上、回転運動のため効率が良くなる。また、作業空間もコンパクトとなる。よって、複数の幅広部の摺動面を短時間で仕上げ加工でき、且つ作業空間を省スペースで形成可能となる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、砥石を、軸と平行な回転軸を中心に回転させるので、砥石の広い端面を利用して効率よく研削可能となる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、砥石を、軸と直交する回転軸を中心に回転させるので、砥石の周面と摺動面との位置合わせがしやすくなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、砥石を、軸と平行な回転軸を中心に回転させるので、砥石の広い端面を利用して効率よく研削可能となる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、砥石を、軸と直交する回転軸を中心に回転させるので、砥石の周面と摺動面との位置合わせがしやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】マスタジョーの斜視図である。
【図2】形態１のマスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法を示す説明図である。
【図3】形態２のマスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法を示す説明図である。
【図4】変更例のマスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法を示す説明図である。
【図5】従来のマスタジョーの斜視図である。
【図6】従来のマスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
図２は、マスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法の一例を平面で示す説明図である。
この仕上げ加工方法では、ロータリー研削盤１が使用される。ロータリー研削盤１の旋回テーブル２上に、研削する複数（ここでは１２個）のマスタジョー１０，１０・・を、回転中心Ｏとの同心円上に等間隔で放射方向に配置する。
各マスタジョー１０は、図５に示したものと略同じで、トップジョーが固定される幅狭部１１と、チャック本体に設けた取付溝内で抜け止めされる幅広部１２とを含む横断面Ｔ字状の金属製で、幅広部１２の長手方向の一端部に、チャック本体に設けた駆動機構に連結される連結部１３が略直角に連設されている。幅広部１２における幅狭部１１と反対側の面に、取付溝との摺動面１４が形成されている。但し、摺動面１４にはグリス供給用の溝１５が形成されている。仕上げ加工前のマスタジョー１０は、鍛造若しくは汎用の丸材、角材から切削加工し、研削加工により形成される。
各マスタジョー１０は、幅広部１２の摺動面１４が上面となり、連結部１３が回転中心Ｏ側となる向きで旋回テーブル２上に配置されている。よって、各摺動面１４は、旋回テーブル２の径方向外側で略同一平面上に位置している。
［形態１］
図２は、マスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法の一例を平面で示す説明図である。
この仕上げ加工方法では、ロータリー研削盤１が使用される。ロータリー研削盤１の旋回テーブル２上に、研削する複数（ここでは１２個）のマスタジョー１０，１０・・を、回転中心Ｏとの同心円上に等間隔で放射方向に配置する。
各マスタジョー１０は、図５に示したものと略同じで、トップジョーが固定される幅狭部１１と、チャック本体に設けた取付溝内で抜け止めされる幅広部１２とを含む横断面Ｔ字状の金属製で、幅広部１２の長手方向の一端部に、チャック本体に設けた駆動機構に連結される連結部１３が略直角に連設されている。幅広部１２における幅狭部１１と反対側の面に、取付溝との摺動面１４が形成されている。但し、摺動面１４にはグリス供給用の溝１５が形成されている。仕上げ加工前のマスタジョー１０は、鍛造若しくは汎用の丸材、角材から切削加工し、研削加工により形成される。
各マスタジョー１０は、幅広部１２の摺動面１４が上面となり、連結部１３が回転中心Ｏ側となる向きで旋回テーブル２上に配置されている。よって、各摺動面１４は、旋回テーブル２の径方向外側で略同一平面上に位置している。
【0010】
このマスタジョー１０，１０・・の配置列の外側に、旋回テーブル２の回転中心Ｏを通る鉛直方向の軸Ｌと回転軸が平行となる円盤状の砥石４を有する駆動ユニット３を配置して、砥石４を図２（Ａ）の矢印Ａ方向に回転させる。これと同時に旋回テーブル２を矢印Ｂ方向に回転させる。
砥石４及び旋回テーブル２が規定の回転数に達すると、砥石４を、同図（Ａ）の位置から、位置αの摺動面１４に対して矢印Ｃ方向へ直線状に前進させる。すると、砥石４は、同図（Ｂ）～同図（Ｄ）の順で位置αの摺動面１４上に移動する。こうして砥石４を、下端面の高さを変えながら同図（Ａ）と同図（Ｄ）との間を繰り返し移動させることで、砥石４の下端面によって複数の摺動面１４を連続して研削する。よって、全ての摺動面１４が平滑な摺動面１４に仕上げ加工される。
砥石４及び旋回テーブル２が規定の回転数に達すると、砥石４を、同図（Ａ）の位置から、位置αの摺動面１４に対して矢印Ｃ方向へ直線状に前進させる。すると、砥石４は、同図（Ｂ）～同図（Ｄ）の順で位置αの摺動面１４上に移動する。こうして砥石４を、下端面の高さを変えながら同図（Ａ）と同図（Ｄ）との間を繰り返し移動させることで、砥石４の下端面によって複数の摺動面１４を連続して研削する。よって、全ての摺動面１４が平滑な摺動面１４に仕上げ加工される。
【0011】
このように、上記形態１のマスタジョー１０の摺動面１４の仕上げ加工方法は、仕上げ加工前の複数のマスタジョー１０を、所定の回転中心Ｏとの同心円上で、且つ当該同心円の径方向外側で同一平面上に摺動面１４が位置するようにそれぞれ放射方向に配置し、各マスタジョー１０を回転中心Ｏを軸として同時に回転させながら、回転する砥石４を摺動面１４側へ放射方向に直線移動させて各摺動面１４を仕上げ加工する。
この構成によれば、砥石４の移動距離が短くなり、全体の研削時間が短くて済む上、砥石４及び旋回テーブル２が回転運動のため高効率加工が可能となる。また、作業空間もコンパクトとなる。よって、複数の幅広部１２の摺動面１４を短時間で仕上げ加工でき、且つ作業空間を省スペースで形成可能となる。
特に、砥石４を、軸Ｌと平行な回転軸を中心に回転させるので、砥石４の広い端面を利用して効率よく研削可能となる。
この構成によれば、砥石４の移動距離が短くなり、全体の研削時間が短くて済む上、砥石４及び旋回テーブル２が回転運動のため高効率加工が可能となる。また、作業空間もコンパクトとなる。よって、複数の幅広部１２の摺動面１４を短時間で仕上げ加工でき、且つ作業空間を省スペースで形成可能となる。
特に、砥石４を、軸Ｌと平行な回転軸を中心に回転させるので、砥石４の広い端面を利用して効率よく研削可能となる。
【0012】
［形態２］
次に、本開示の別の形態を説明する。但し、形態１と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
図３に示すように、この形態２では、駆動ユニット３における砥石４が、回転軸が軸Ｌと平行でなく、軸Ｌと直交する横向きとなっている点で形態１と異なっている。後は形態１と同じである。
ここでも旋回テーブル２を矢印Ｂ方向に回転させながら、砥石４を、周面の最下位置の高さを摺動面１４に合わせて矢印Ａ方向に回転させ、図３（Ａ）の位置から、位置αの摺動面１４に対して、二点鎖線で示すように、同図（Ｂ）（Ｃ）のように矢印Ｃ方向へ直線状に前進させる。そして、砥石４を、高さを変えながら同図（Ａ）と同図（Ｄ）との間を繰り返し移動させることで、砥石４の周面によって複数の摺動面１４を連続して研削する。よって、全ての摺動面１４が平滑な摺動面１４に仕上げ加工される。
次に、本開示の別の形態を説明する。但し、形態１と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
図３に示すように、この形態２では、駆動ユニット３における砥石４が、回転軸が軸Ｌと平行でなく、軸Ｌと直交する横向きとなっている点で形態１と異なっている。後は形態１と同じである。
ここでも旋回テーブル２を矢印Ｂ方向に回転させながら、砥石４を、周面の最下位置の高さを摺動面１４に合わせて矢印Ａ方向に回転させ、図３（Ａ）の位置から、位置αの摺動面１４に対して、二点鎖線で示すように、同図（Ｂ）（Ｃ）のように矢印Ｃ方向へ直線状に前進させる。そして、砥石４を、高さを変えながら同図（Ａ）と同図（Ｄ）との間を繰り返し移動させることで、砥石４の周面によって複数の摺動面１４を連続して研削する。よって、全ての摺動面１４が平滑な摺動面１４に仕上げ加工される。
【0013】
このように、上記形態２のマスタジョーの摺動面１４の仕上げ加工方法も、各マスタジョー１０を回転中心Ｏを軸として同時に回転させながら、回転する砥石４を摺動面１４側へ放射方向に直線移動させて各摺動面１４を仕上げ加工するので、砥石４の移動距離が短くなり、全体の研削時間も短くて済む上、砥石４及び旋回テーブル２が回転運動のため高効率加工が可能となる。また、作業空間もコンパクトとなる。よって、複数の幅広部１２の摺動面１４を短時間で仕上げ加工でき、且つ作業空間を省スペースで形成可能となる。
特に、砥石４を、軸Ｌと直交する回転軸を中心に回転させるので、砥石４の周面と摺動面１４との位置合わせがしやすくなる。
特に、砥石４を、軸Ｌと直交する回転軸を中心に回転させるので、砥石４の周面と摺動面１４との位置合わせがしやすくなる。
【0014】
以下、変更例を説明する。
形態１，２に共通して、旋回テーブルの回転方向及び砥石の回転方向はそれぞれ逆であってもよい。特に形態１では、図４（Ａ）に示すように、各マスタジョー１０を、回転中心Ｏ側に摺動面１４がそれぞれ位置する向きとして同心円上に配置すると共に、マスタジョー１０の配列の内側に砥石４を配置してもよい。この場合も、砥石４を矢印Ａ方向に、旋回テーブル２を矢印Ｂ方向に回転させながら砥石４を矢印Ｃ方向へ同図（Ｂ）～（Ｄ）のように直線移動させる動きを繰り返せば、各摺動面１４を仕上げ加工することができる。
砥石の形状及び大きさは、上記形態１，２に限らない。複数の砥石をマスタジョーの配列に対してそれぞれ異なる放射方向から進退動させてもよい。
本開示の仕上げ加工方法を実施する機械は、ロータリー研削盤に限らない。マスタジョーを配列する数も適宜増減できる。
仕上げ加工するマスタジョーの形状は、上記形態に限らない。例えば摺動面の溝の形態が異なるものや、溝がない摺動面を有するものであっても本開示は適用可能である。
形態１，２に共通して、旋回テーブルの回転方向及び砥石の回転方向はそれぞれ逆であってもよい。特に形態１では、図４（Ａ）に示すように、各マスタジョー１０を、回転中心Ｏ側に摺動面１４がそれぞれ位置する向きとして同心円上に配置すると共に、マスタジョー１０の配列の内側に砥石４を配置してもよい。この場合も、砥石４を矢印Ａ方向に、旋回テーブル２を矢印Ｂ方向に回転させながら砥石４を矢印Ｃ方向へ同図（Ｂ）～（Ｄ）のように直線移動させる動きを繰り返せば、各摺動面１４を仕上げ加工することができる。
砥石の形状及び大きさは、上記形態１，２に限らない。複数の砥石をマスタジョーの配列に対してそれぞれ異なる放射方向から進退動させてもよい。
本開示の仕上げ加工方法を実施する機械は、ロータリー研削盤に限らない。マスタジョーを配列する数も適宜増減できる。
仕上げ加工するマスタジョーの形状は、上記形態に限らない。例えば摺動面の溝の形態が異なるものや、溝がない摺動面を有するものであっても本開示は適用可能である。
【符号の説明】
【0015】
１・・ロータリー研削盤、２・・旋回テーブル、３・・駆動ユニット、４・・砥石、１０・・マスタジョー、１１・・幅狭部、１２・・幅広部、１３・・連結部、１４・・摺動面、Ｏ・・回転中心、Ｌ・・軸。
【要約】
【課題】幅広部の摺動面を短時間で研削でき、且つ作業空間を省スペースで形成できるようにする。
【解決手段】仕上げ加工前の複数のマスタジョー１０を、所定の回転中心Ｏとの同心円上で、且つ当該同心円の径方向外側で同一平面上に摺動面１４が位置するようにそれぞれ放射方向に配置し、各マスタジョー１０を回転中心Ｏを軸として同時に回転させながら、回転する砥石４を放射方向へ直線移動させて各摺動面１４を仕上げ加工する。
【選択図】図２
【解決手段】仕上げ加工前の複数のマスタジョー１０を、所定の回転中心Ｏとの同心円上で、且つ当該同心円の径方向外側で同一平面上に摺動面１４が位置するようにそれぞれ放射方向に配置し、各マスタジョー１０を回転中心Ｏを軸として同時に回転させながら、回転する砥石４を放射方向へ直線移動させて各摺動面１４を仕上げ加工する。
【選択図】図２
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】