【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、工作機械のワークスピンドルとこの上で先端間にセットされ特に歯切り切削等の加工がなされるシャフト形状のワークピースとを端面側でクリアランスおよび回転ずれが生じないように連結することに関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば全長にわたって周囲側が加工されるかあるいは周囲側に作用する締付け手段が加工工具と衝突する可能性があるためにチャックの使用が不可能なワークピースにおいて、ワークピーススピンドルからワークピースへの端面側の回転伝導が必要となる。 これは主に回転および円切削機械に関するが、さらに歯切り切削機械にも関するものである。 端面側の駆動が必要となる理由としては、さらにワークピースが周囲側に締付けに適した部分を備えていないことが挙げられる。 【０００３】ここで取り上げている端面側の駆動は、通常の外側および内側チャックとは対照的に軸方向および放射方向の加工応力に対するワークピースの心出しおよび支持が接線方向の加工応力の回転伝導または受容から完全に分離されている。 心出しならびに軸方向および放射方向におけるワークピースの収容は、ワークピーススピンドル上の中央先端部ワークピース端面の心出し穴によって実施される。 この先端部とワークピース中央との間のクリアランスの生じない結合は、ワークピースが放射方向および軸方向の加工応力に対して確実かつ高精度に保持されるよう形成され軸方向に予荷重される。 この端面側駆動の課題は、回転結合によって加工回転トルクが確実に維持されるとともに特に位置精度に関して先端部の機能が障害を被らないように、ワークピーススピンドルの回転動作を精密な角度でワークピース端面を介してワークピースに伝達することである。 歯面はμｍの精度で切削しなければならないため、歯切り切削において精密な角度による駆動が極めて大きな意味を有することが理解できる。 【０００４】殆どの適用形態において評価されている既知の端面側駆動技術は、軸方向に突出しているカーバイドまたは硬化鋼製のナイフからなるワークピースの先端と同心に配置されたリングに基づいており、これはワークピースの固定に際してより柔らかいワークピースの端面に対して軸方向に食い込み、その結果生じた窪みによってワークピーススピンドルとワークピースとの間にインタロック式の結合が形成される。 平滑でなくまた直線的に延在していないワークピース端面においても全てのナイフがワークピース端面に食い込みワークピースに偏心的な軸方向の荷重がかからないようにするために、ナイフはスピンドル内において軸方向可動に取り付けられ、バネ、斜板カム、または伝達システムのフルイドによって支持される。 中央先端の比例位置がその機能を達成するために適正なものであることを保持するため、この先端またはナイフリングのいずれかをバネ支承する必要がある。 【０００５】多くの適用形態において効果的なこの解決方式の特徴は、高い回転トルクを伝達し得ることである。 ナイフの幾何学的配置ならびに恒常的な軸方向の予荷重のため回転トルクの上昇とともにナイフがワークピースの端面により深く食い込み、これによって全ての滑り作用に対する抵抗が増加する。 この工程によって勿論ワークピーススピンドルに対するワークピースの微小な回転ずれがもたらされるが、これは殆どの適用形態において大きな欠点とはならない。 しかしながら、この解決方式は歯面の切削には適したものでなく、これは切削サイクル中におけるワークピーススピンドルとワークピースの間の負荷による回転ずれが許容不可能な歯面のずれをもたらすためである。 【０００６】加えて、従来の端面側駆動装置は硬化されていないワークピース表面に対しては問題無く機能するが、硬化されたワークピース端面に対するナイフの食い込みは不充分なものであるとともに、ナイフの磨耗が許容不可能なものとなる。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的は、前記の問題点を回避するとともに歯面切削に際して生じる駆動回転トルクを確実に伝達することができる、
端面側ワークピース駆動装置を提供することである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に従って請求項に記載の特徴によって解決される。 【０００９】 【実施例】次に、予め歯切り加工されたワークピースを歯面切削装置に取り付ける場合の本発明の実施例につき、添付図面を参照しながら以下に説明する。 【００１０】本発明に係るワークピースの取付けは、軸２周りで回転可能なワークピーススピンドル３にフランジボルト４によって固定的に結合されたワークアーバ１
と、軸方向に推動可能な心押し軸７内に錐形シャフト６
を通じて同心に収容された心出し先端５とを含んでいる。 ワークアーバ１の内部には、シリンダ形状のシャフト２６上のはめ輪８を通じて回転軸２に対して同心にクリアランス無くかつ軸方向に可動にワークアーバ内部に取り付けられた別の心出し先端２０が配置され、これはバネ９によってワークピースアーバ１に対して支承されている。 心出し先端２０は、ここでは拡幅リングとして形成されている、シャフト２８の下端に配置された任意の形式の軸方向ストッパによって心押し軸７の方向において制限されている。 【００１１】ワークアーバ１の先頭部には、円筒形状の鋼製ローラ１３の底面上の半分より僅かに多くが除去されている軸２に対して垂直な穴１２の内壁１１を通じて、斜板カム１０がワークアーバ１に対して垂直な軸１
４周りで回転可能に取り付けられている。 円筒形状の鋼製ローラ１３は、斜板カム１０と同様な方式で円筒形状の鋼製ローラ１８によってワークアーバ１の上端に支承されている止め座金１７の上半分が除去されている穴１
６の内壁１５内に配設されており、ここで止め座金１７
の回転軸１９は斜板カムの回転軸１４に対して軸２に対して垂直な平面内において９０°回転させたものである。 斜板カム１０の上面は本発明に従ってダイアモンドあるいはＣＢＮ等の硬質粒子から形成されている。 【００１２】心押し軸７あるいはワークアーバ１の心出し先端５，２０によって心出しされるとともに軸方向の心押し応力によって硬質材で被覆された斜板カム１０に対して押圧される、予め歯切りされた周囲部２５を切削すべきワークピース２１は、斜板カム１０および止め座金１７のクリアランスの無い取付けによってワークアーバ１に対して回転ずれが生じないようかつクリアランス無く結合される。 斜板カム１０と止め座金１７とが回転可能であることによって、ワークピース表面２９が平滑でない場合においても斜板カム１０がワークピース周囲部全体にわたって接合することが保持される。 斜板カム１０と止め座金１７は、締付けられていない状態においてネジ２３によって緩やかに結合され、円筒形状のローラ１３，１８については円筒ネジ３０，３１によって軸方向の推動が防止されている。 【００１３】図３には、斜板カム１０の上面の硬質粒子２４が大きく拡大して示されており、結合部から突出している先端が心押し軸７の押圧力によってこの斜板カムに接触しているワークピース端面２９に食い込んでおり、これによってワークピース２１と斜板カム１０との間にインタロック式の結合が形成される。 硬質材層は、
好適には２０メッシュないし２７０メッシュの粒子大を有する硬質粒子２４から形成される。 【００１４】図４には、図１および図２に示された本発明に係るワークピース収容の実施例と同様な作用を有するが、より少ない個別部分を有するとともに相互に摺動する部材の接触部を効果的に汚染から防護することを備えた変更例が示されている。 この装置の実施例において、切削スピンドル３の駆動トルクは、曲げ可能かつ軸方向に弾力的であるが回転ずれは生じない薄壁状の金属管３４によってワークアーバ１から硬質粒子２４で被覆された斜板カム１０に伝達され、ここで管３４は例えば接着、ハンダ付け、または溶接によってワークアーバ１
またはカム盤１０に固定的に結合されている。 この変更例において平面状に硬化された斜板カム１０の下端面は止め座金１７の上面にナイフ状に形成され放射状に延在する先頭部が丸み付けされたリブ３５に対して軸方向に支持される。 止め座金１７は、放射方向にナイフ状に延在し先頭部が丸み付けされているがリブ３５に対して９
０°ずらせてその下面に配置されたリブ３６を介して、
この変更例においては平面的に形成されたワークアーバ１のワークピース側端面３７に対して支持されている。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るワークピース駆動装置にワークピースが締付けられた際の部分断面図である。 【図２】斜板カムとワークピースを示す拡大図である。 【図３】図２において円で囲まれた部分をさらに大きく示した拡大図である。 【図４】図１の本発明の実施例に対する変更例である。 【符号の説明】 １ ワークアーバ ２，１４，１９ 軸 ３ ワークピーススピンドル ４ フランジボルト ５ 心出し先端 ６ 錐形シャフト ７，２０ 心押し軸 ８ はめ輪 ９ バネ １０ 斜板カム １１，１５ 内壁 １２，１６ 穴 １３，１８ 鋼製ローラ １７ 止め座金 ２３ ネジ ２４ 硬質粒子 ２５ 周囲部 ２６ 円筒形シャフト ２８ シャフト ２９，３７ 端面 ３４ 管 ３５，３６ リブ ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョルジオ スカッチ スイス国、ツェーハー−8340 ヒンヴィ ル、ノイアッヒャーシュトラッセ 24 Ｆターム(参考） 3C025 HH05 3C032 NN18 |
