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工件加工方法

阅读：1059发布：2020-06-07

专利汇可以提供工件加工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于本发明的工件加工方法的车床用卡盘(10)对工件(W)进行把持和定位固定，该车床用卡盘(10)具有：多个卡爪(14)，其沿卡盘主体(12)的圆周方向以等角度配置，能够通过操作驱动把手(18)而在径向上同时进退；以及调整销(16a～16d)，其设置在所述圆周方向上相邻的卡爪(14)之间中的、至少2个以上的卡爪(14)之间，能够在径向上单独进退，并且能够与由各卡爪(14)把持的所述工件(W)抵接来调整该工件(W)的偏心位置。，下面是工件加工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种工件加工方法，在车床用卡盘上对工件（W）进行把持和定位固定，从而加工该工件（W），其特征在于，该工件加工方法具有如下步骤：
通过驱动把手（18）使多个卡爪（14）进退，以该车床用卡盘的旋转中心为基准对所述工件（W）进行定位，其中，所述多个卡爪（14）在卡盘主体（12）的圆周方向上以等角度配置，能够在径向上同时进退；
使调整销（16a～16d）进退，使各调整销（16a～16d）与所述定位后的所述工件（W）抵接，其中，所述调整销（16a～16d）设置在所述圆周方向上相邻的卡爪（14）之间中的、至少
2个以上的所述卡爪（14）之间，能够在径向上单独进退；
在使各所述调整销（16a～16d）与所述工件（W）抵接的状态下，使所述卡爪（14）后退而离开所述工件（W）；
在使所述卡爪（14）后退后，单独使各调整销（16a～16d）相对于所述工件（W）进退，调整所述工件（W）的偏心位置；
使所述卡爪（14）相对于调整了所述偏心位置后的所述工件（W）前进，固定所述工件（W）；以及
用预定的工具加工所述固定后的所述工件（W）。

说明书全文

工件加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及对工件进行把持和定位固定的车床用卡盘以及使用了该车床用卡盘的工件加工方法。

背景技术

[0002] 通常，作为机床的车床（通用车床）具有对工件进行把持和定位固定的车床用卡盘，通过使该车床用卡盘高速旋转，用预定的加工工具对固定的工件进行加工。

[0003] 作为车床用卡盘，一般采用以下结构：使用从车床用卡盘的旋转中心沿放射方向延伸且能够同时进退的多个卡爪例如3个卡爪（参照日本特开2002-103113号公报）。

[0004] 在上述现有的车床用卡盘中，各卡爪同时进退，因此能够在各卡爪的中心容易且迅速地把持工件。

[0005] 但是，各卡爪同时进退，因此有时不能在各卡爪的中心正确地定位固定工件，工件在稍微偏心的状态下被固定。此外，对于车床上的加工前的工件自身，在精度上稍微偏心的工件也不少，此时更加难以将工件正确定位固定到车床用卡盘的旋转中心。

发明内容

[0006] 本发明正是考虑这种现有的问题而完成的，其目的在于提供一种能够容易且迅速地对工件进行把持和定位固定，而且还能够正确调整工件的偏心位置的车床用卡盘以及工件加工方法。

[0007] 本发明的工件加工方法是在车床用卡盘上对工件进行把持和定位固定，从而加工该工件的工件加工方法，其特征在于，该工件加工方法具有如下步骤：通过驱动把手使多个卡爪进退，以该车床用卡盘的旋转中心为基准对所述工件进行定位，其中，所述多个卡爪在卡盘主体的圆周方向上以等角度配置，能够在径向上同时进退；使调整销进退，使各调整销与所述定位后的所述工件抵接，其中，所述调整销设置在所述圆周方向上相邻的卡爪之间中的、至少2个以上的所述卡爪之间，能够在径向上单独进退；在使各所述调整销与所述工件抵接的状态下，使所述卡爪后退而离开所述工件；在使所述卡爪后退后，单独使各调整销相对于所述工件进退，调整所述工件的偏心位置；使所述卡爪相对于调整了所述偏心位置后的所述工件前进，固定所述工件；以及用预定的工具加工所述固定后的所述工件。

[0008] 根据这种方法，具有在径向上同时进退的多个卡爪、和配置在各卡爪之间在径向上单独进退的调整销，由此，能够容易且正确地进行在以往仅用同时进退的卡爪时难以进行的工件在径向上的偏差微调（偏心位置的调整）。由此，例如，即使在用卡爪进行了定位固定的状态下工件的偏心位置偏离的情况下，或者工件自身在其精度上稍微偏心的情况下等，也能够容易且迅速地对工件进行把持和定位固定，能够正确地调整其偏心位置。

[0009] 根据结合附图的如下的优选实施方式的说明，上述目的、特征以及优点将会变得更清楚。

附图说明

[0010] 图1是本发明的一个实施方式的车床用卡盘的立体图。

[0011] 图2是图1所示的车床用卡盘的主视图。

[0012] 图3是切除卡盘主体的前表面后的部分剖面立体图。

[0013] 图4是图3所示的卡盘主体的侧剖视图。

[0014] 图5是本发明的一个实施方式的工件加工方法的流程图。

[0015] 图6是图1所示的车床用卡盘的变形例的车床用卡盘的主视图。

具体实施方式

[0016] 以下，针对本发明的车床用卡盘，在与使用了该车床用卡盘的工件加工方法的关系上列举优选实施方式，参照附图进行说明。

[0017] 图1是本发明的一个实施方式的车床用卡盘10的立体图，图2是图1所示的车床用卡盘10的主视图。本实施方式的车床用卡盘10设置在未图示的车床（例如通用车床）的加工主轴上，对工件进行定位固定，用于通过所述加工主轴以旋转中心O为轴心进行高速旋转，从而用预定的加工工具（例如切削工具）加工工件。

[0018] 如图1和图2所示，车床用卡盘10具有：扁平筒状的卡盘主体12，其设置在未图示的公知车床的加工主轴上；3个卡爪14，它们沿卡盘主体12的前表面12a的圆周方向以等角度（例如每隔120°）配置，在径向上同时进退且夹紧工件W（参照图2中的点划线）；以及3个调整销16a、16b、16c，它们分别设置在相邻的卡爪14之间。

[0019] 3个卡爪14是如下的3个卡爪：能够通过手动操作可在卡盘主体12的侧面上拆装的驱动把手18而沿卡盘主体12的径向同时进退。即，各卡爪14能够在卡盘主体12的前表面12a上沿从旋转中心O呈放射状地延伸的各导轨20相对于旋转中心O进退，能够用朝向旋转中心O的各卡盘面14a同时把持工件W的外周面，从而进行定位固定（参照图2）。

[0020] 此处，参照图3和图4，对利用驱动把手18的卡爪14的进退结构的一例进行说明。图3是切除卡盘主体12的前表面12a后的部分剖面立体图，图4是图3所示的卡盘主体12的侧剖视图。此外，这种利用驱动把手的卡爪的进退结构是公知的机构，因此在图3和图4中简化了其图示。当然，还能够采用以下所例示的进退结构以外的进退结构。

[0021] 如图3和图4所示，在卡盘主体12的内部中的前表面12a的内侧，设置有涡状键部件22，该涡状键部件22具有圆板部22a、立起设置在圆板部22a的前表面上的涡状突起部22b、和从背面中心突出的从动锥齿轮22c。另一方面，各卡爪14通过键槽14b，滑动自如地与该涡状突起部22b卡合，键槽14b形成在各卡爪14的背面，由与涡状突起部22b的涡形状对应的曲线形状构成。

[0022] 从动锥齿轮22c与通过驱动把手18旋转的设置在驱动轴24的前端（下端）的驱动锥齿轮24a啮合。由此，当旋转操作驱动把手18来旋转驱动锥齿轮24a时，从动锥齿轮22c也旋转，由此圆板部22a和涡状突起部22b以旋转中心O为轴心进行旋转。

[0023] 因此，涡状突起部22b的涡状（螺旋形状）被设定为基于其旋转角相对于原点等间隔地接近和离开的形状（所谓的阿基米德螺旋）。由此，当通过驱动把手18旋转涡状突起部22b时，在该涡状突起部22b和键槽14b的卡合作用下，各卡爪14沿导轨20（参照图2）同时在径向上等距离地进退。

[0024] 返回图1和图2，调整销16a～16c是具有能够用人手进行操作的头部的螺钉，与固定在卡盘主体12的前表面12a上的各固定螺母26螺合。由此，操作者旋转操作调整销16a～16c的头部，由此，各调整销16a～16c单独旋转，实质上无级地进退。

[0025] 从图2可知，调整销16a～16c以等角度（例如每隔120°）配置在各卡爪14之间，各卡爪14沿卡盘主体12的前表面12a的圆周方向以等角度（例如每隔120°）配置。即，各调整销16a～16c分别设置在关于卡盘主体12的旋转中心O对称且相对的位置上，各卡爪14和各调整销16a～16c在所述圆周方向上以等角度（例如每隔60°）交替设置。

[0026] 接着，参照图5的流程图对使用了如上构成的车床用卡盘10的工件加工方法进行说明。

[0027] 例如，在进行缩小圆形棒状的工件W直径的切削加工时，首先，根据工件W的外径使所有卡爪14和调整销16a～16c在从旋转中心O离开的方向上适度后退。

[0028] 因此，在图5的步骤S1中，以旋转中心O为基准将工件W配置在各卡爪14的中心附近，并且旋转操作驱动把手18，从而用3个卡爪14的卡盘面14a把持工件W进行定位固定。

[0029] 在步骤S2中，在用各卡爪14定位固定了工件W后的状态下，使所有调整销16a～16c朝向旋转中心O前进，从而使其前端与工件W抵接。

[0030] 在步骤S3中，在维持调整销16a～16c与工件W的抵接状态下旋转操作驱动把手18，使各卡爪14后退从而从工件W离开。此时，根据上述步骤S2通过各调整销16a～16c把持工件W，因此即使使卡爪14远离，工件W也不会脱落。

[0031] 在步骤S4中，一边驱动控制安装有该车床用卡盘10的车床的加工主轴（未图示），以预定的低速旋转/进给由调整销16a～16c定位固定的工件W，一边使未图示的千分尺（抽样检验）与工件W的外周面抵接，进行该工件W的偏差检查（相对于旋转中心O的偏心检查），并且单独调整各调整销16a～16c的进退位置，进行工件W的偏心位置调整（定心）。

[0032] 在步骤S5中，旋转操作驱动把手18，使各卡爪14再次与根据上述步骤S4，通过调整销16a～16c定位固定并且调整了偏心位置后的工件W抵接。由此，工件W在正确进行了偏差调整的状态下，被卡爪14和调整销16a～16c可靠地定位固定。

[0033] 由此，在步骤S6中，从卡盘主体12卸下驱动把手18，并且驱动控制所述车床的加工主轴，以预定的加工速度旋转驱动车床用卡盘10，使预定的加工工具与工件W抵接，由此能够将该工件W加工成期望的形状。

[0034] 如上所述，根据本实施方式的车床用卡盘10以及工件加工方法，具有在径向上同时进退的3个卡爪14、和配置在各卡爪14之间在径向上单独进退的调整销16a～16c，由此能够容易且正确地进行以往在仅用同时进退的卡爪时难以进行的工件W在径向上的偏差微调（偏心位置的调整）。由此，例如，即使在用卡爪14进行了定位固定的状态下工件W的偏心位置偏离的情况下，或者工件W自身在其精度上稍微偏心的情况下等，也能够容易且迅速地对工件W进行把持和定位固定，能够正确地调整其偏心位置。

[0035] 此时，调整销16a～16c由与固定在卡盘主体12的前表面12a上的固定螺母26螺合的螺钉构成，由此简化了其结构，并且充分确保了操作性。当然，调整销16a～16c只要能够分别单独进退并且能够与工件W抵接，则也可以是其他结构。

[0036] 此外，车床用卡盘10是在设置有一般的卡爪14的结构中仅追加了调整销16a～16c的简单结构，因此在进行工件W的正确定心的情况下，能够使用卡爪14和调整销16a～
16c，进行按照图5所示的顺序的工件W的正确偏差调整，另一方面，在不需要工件W的正确定心的情况下，也能够设为在使调整销16a～16c后退的状态下仅使用卡爪14的一般使用方法，从而通用性较高。

[0037] 此外，能够如图6所示的变形例的车床用卡盘50那样，适当变更卡爪和调整销的个数。例示了车床用卡盘50具有4个卡爪14、和分别设置在其间的4个调整销16a～16d的结构。各卡爪14沿卡盘主体12的圆周方向以等间隔（例如每隔90°）配置，各调整销16a～16d也沿所述圆周方向以等间隔（例如每隔90°）配置，各卡爪14和各调整销16a～
16d在所述圆周方向上以等角度（例如每隔45°）交替设置。

[0038] 因此，在如图2所示的车床用卡盘10那样设置了奇数个卡爪14的情况下，优选各调整销16a～16c设置在关于该车床用卡盘10的旋转中心O对称而与各卡爪14相对的位置上，另一方面，在如图6所示的车床用卡盘50那样设置了偶数个卡爪14的情况下，优选调整销16a～16d设置在2个调整销彼此（例如调整销16a、16c）关于该车床用卡盘50的旋转中心O对称而相对的位置上。这样，相对于被把持在中心的工件，能够使各卡爪和各调整销产生的力的方向在车床用卡盘的圆周方向上成为均匀的角度，能够提高工件的定位稳定性和调整销的偏差调整的作业性。

[0039] 本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内，当然能够采用各种结构或工序。

[0040] 例如，调整销没有必要配置在相邻的所有卡爪之间，只要设置在至少2个以上的卡爪之间即可。

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