チャックはスピンドルに取り付けられることが多く、加工目的でワークピースまたはツールを固定するために強力なクランプ力を発揮する保持装置として機能します。 3 ジョー チャックは、円筒形または六角形のワークピースを保持するように特別に設計されており、3 つの個別のジョーで構成されています。このタイプのチャックは旋盤や旋盤で広く使用されています。 フライス盤旋削加工をはじめとするさまざまな加工において、ワークを確実に掴んで回転させることができるため、 ねじ切り、面削り、中ぐり、穴あけ、研削、突切り。
この記事では、3 爪チャックの特徴、機能、種類、用途、および機械加工作業のための設置、テスト、および位置合わせ方法の包括的な概要を説明するガイドを提供します。さらに、3 爪チャックと 4 爪チャックの詳細な比較も提供します。
3 ジョーチャックの説明
チャックとは何ですか?
チャックは、対象物の直径全体にわたって内部または外部からクランプ圧力を加えることにより、ワークピースまたは工具を確実に保持するために使用される装置です。チャックは次のような機械で一般的に使用されます。 旋盤、ワークピースや工具を掴んで固定するためのドリル、ミルなど。これらには、ドリル チャック、ジョー付きチャック、組み合わせチャック、磁気チャック、フライス チャック、油圧チャックなど、さまざまな形式と構成があります。
旋盤チャックの部品
旋盤チャックは通常、次のもので構成されます。
- カバー
- 体
- スクロールプレート
- スタッドボルト
- ピニオン
- レンチ
- ハードソリッドIDジョー
素材：
- 業界でチャック本体に好まれる材質は鋳鉄 (半鋼としても知られています) です。
- スチールチャック、特に鍛造スチール製のチャックは、精度が向上し、摩耗が軽減され、より高い温度で使用できます。 回転数.
ジョーチャックとは何ですか？
ジョーチャックは、等間隔に配置されたジョーを使用してワークをクランプし、所定の位置に保持するために使用されるツールです。チャックのジョーの数は、ワークピースを確実に保持する効果を決定する上で非常に重要です。たとえば、3 ジョー チャックは 4 ジョー チャックに比べて迅速な位置合わせが可能になり、結果としてサイクル タイムが短縮されます。ただし、4 爪チャックに比べてクランプ力は比較的弱くなります。
レンチを使用してこれらのジョーを操作することで、ワークを所定の位置にしっかりと保持できます。ジョーの動きは、チャックの構成に応じて、独立して行うことも、同時に行うこともできます。ほとんどの場合、3 つのジョー チャックが同時に動き、ワークピースを自動的に中心に配置します。
ジョーには、軟金属と硬金属のオプションなど、さまざまな構成があります。軟質金属製のジョーは、簡単に彫刻や成形ができるため、ジョーの形状を微調整する作業に適しています。一方、硬質金属ジョーは、表面が粗い硬い材料を扱う場合に使用されます。
3爪チャックとは何ですか？
3 ジョー チャックは、チャック本体に均等に配置された 3 つの可動ジョーを使用して、ワークピースを工作機械のアタッチメントに確実に保持して位置決めします。このタイプのチャックは、一般に自動調心 3 爪チャックまたはユニバーサル チャックとして知られています。主に丸形と六角形を掴むように設計されています。 CNC旋削部品、迅速かつ適度に正確なセンタリングを可能にします。
3 爪チャックはどのように機能しますか?
3 つ爪チャックは旋盤やインデックス ヘッドによく使用され、ワークピースや工具をしっかりと保持する手段として機能します。これらのチャックは、この目的のために特別に設計された 3 つのジョーで構成されています。ジョーはスクロール プレート内に収容されており、ツールを使用して調整するときに同時に動かすことができます。 チャックレンチ。その結果、旋盤部品を素早く正確に掴むことができます。
場合によっては、3 ジョー チャックには 2 セットのジョーが付属しています。1 つはワークピースの内径 (ID) をクランプするため、もう 1 つは外径 (OD) をクランプするためです。さらに、これらの汎用チャックはさまざまな直径のワークピースに対応できます。 3 つの接触点の存在により、加工作業中の安定性が向上します。
チャックのジョーの制御には、手動と動力制御の 2 種類があります。
1.手動三爪チャック
3 爪チャックは、爪本体、小さなベベルギア、大きなベベルギアなどのいくつかのコンポーネントで構成されています。 ベベルギア (もう一方の端には平らなネジが付いています)、および 3 つのジョー。 3 つのジョーには普通ネジと同じネジがあり、ジョー プレート本体内のガイド溝に 120 度の間隔で均等に配置されています。爪本体のテーパ穴が旋盤主軸先端の外周テーパ面に適合するように設計されており、ワークの芯出しが可能です。トルクはキーを介して伝達され、チャック本体はナットを使用してスピンドルにしっかりとロックされます。
手動チャックでは、ジョーはピニオンを物理的に回転させることによって調整されます。この方法は精度が高くなりますが、時間がかかる可能性があります。
2. パワー三爪チャック
パワーチャックはシリンダ、オイルシリンダ、モータなどの各種動力機器と組み合わせて使用できるセルフセンタリングチャックの一種です。使用する動力装置により空圧チャック、油圧チャック、電動チャックに分類されます。エアシリンダまたはオイルシリンダは通常、工作機械の主軸の後端に配置されます。タイロッドまたはチューブがスピンドル穴を通過し、スピンドルの前端のチャック本体にあるウェッジスリーブを押したり引いたりします。
この特定のタイプのチャックは、ジョーの高速移動とワークピースの固定を提供するため、CNC 旋削部品の大量生産に適しています。これらのチャックは各ジョーを個別に調整することができず、精度は手動の 3 ジョー チャックほどではないことに注意してください。
3爪チャックの種類
1.セルフセンタリング3爪チャック
セルフセンタリング チャックは、駆動ギアを回転させるだけで各ジョーを同時に中心に置くように設計されており、各ジョーを個別に調整する必要がありません。
セルフセンタリング チャックの内側には、スパイラル スクロール プレートの背面に接続する溝があります。ドライブギアを回転させると、スパイラルスクロールプレートも同期して回転します。
スパイラル スクロール プレートは 3 つ爪チャックの 3 つの爪すべてに直接リンクされており、それらが同時に動き、中心位置に収束することを可能にします。
2.プルバック3爪チャック
プルバック チャックは、プルロック チャックまたはオート グリップ チャックとも呼ばれ、ボタンを押すと自動的にワークピースをクランプするチャックです。
これらのチャックは、空気または油圧システムで加圧される内部キャビンを採用しており、ジョーの動きが容易になり、ワークピースをしっかりとクランプすることができます。
3.3爪ドリルチャック
ドリルチャックはセルフセンタリングチャックに属します。直径が0.5インチ未満のドリルビットをしっかりと保持する目的で設計されています。
4.爪独立3爪チャック
ジョーに依存しない機構は、3 ジョー チャック システムでは一般的に見られません。 4 爪チャックなど、より多くの爪を備えたチャックでよく使用されます。この機能により、チャックはさまざまな形状のワークピースに対応できます。
独立したジョーチャックでは、各ジョーを個別に調整できるため、さまざまな形状のワークピースを保持する際に高いレベルの柔軟性が得られます。
3 ジョー チャック vs 4 ジョー チャック: それらの違い
最も一般的に使用される旋盤チャックは、3 爪チャックと 4 爪チャックの 2 つです。これら 2 種類のチャックには、いくつかの重要な違いがあります。
1. 構造と動作
3 つ爪チャックはセルフセンタリング チャックとして認識され、そのあごは相互にリンクされています。 スクロールギア機構、それらを同時に移動できるようにします。 4 爪チャックの爪は独立して動くことができるため、オペレータはワークピースを手動で中心に置く必要があります。
2.機能
部品を 4 つ爪チャックにしっかりと固定すると、偏心回転作業が可能になります。ただし、この機能は三爪チャックでは実現できません。
3. ユースケース
3 つ爪チャックは、円形または六角形の断面を持つワークピースをしっかりと保持するのに最適です。対照的に、4 爪チャックは、正方形または八角形のブロックでワークピースを把握するために特別に設計されています。
4. セットアップ時間
3 爪チャックと比較して、4 爪チャックのセットアップには通常より時間がかかります。ただし、4 爪チャックの利点は、多用途性が向上し、より広範囲のタスクを処理できることです。
5. 精度
3 爪チャックの精度レベルは通常約 0.010 ですが、4 爪チャックは 0 ～ 0.001 の範囲のより高い精度レベルを提供します。
6. グリップ力
四ツ爪チャックの把握力は三ツ爪チャックを上回ります。
7. ワーク重量
4 つ爪チャックは、3 つ爪チャックよりも重いワークピースを処理する能力が高くなります。
8. 切込み深さ
4 つ爪チャックと 3 つ爪チャックを比較すると、通常、前者の方が得られる切込み深さは大きくなります。
9. レンチ穴の数
チャック レンチまたはキーの穴の数に関して言えば、3 つ爪チャックには通常、グリップを締め付けたり解放したりするための穴が 1 つだけあります。対照的に、4 ジョー チャックには 4 つの個別の穴があり、各ジョーを一度に 1 つずつ正確に制御できます。
10. メリットとデメリット
| 利点 | 短所 | |
| 3爪チャック | 自己中心的。 六角棒ストックを保持できます。 素早く簡単に使用できます。 | 四角い棒材を保持することはできません。 振れや中心からのずれは簡単には修正できません。 異形ワークは保持できない。 中心を外して曲がることはできません。 |
| 4爪チャック | ワークの中心を高精度に調整できます。 正方形/長方形バーを処理できます。 作業を中心からずらすことができます。 ラウンドストックのグリップ力が若干向上。 | 作業の取り付けに時間がかかる/手間がかかる (ダイヤルインジケータが必要)。 ヘックスストックを保持できません。 |
3 ジョー チャックのジョーを取り付け、確認し、位置合わせするにはどうすればよいですか?
1. インストール
3 ジョー自動調心チャックでは、ジョーの動きはスパイラル ギア ドライブによって制御されます。駆動歯はスパイラルギアに合わせた曲率を持っており、効率的な顎の動きを可能にします。
チャックの特殊な設計により、外径 (OD) ジョーを内径 (ID) ジョーに変換することはできません。さまざまなワーク保持要件に対応するには、内径と外径の両方の用途に別個のジョーのセットが必要です。
各ジョーには、挿入するスロットを示す対応する番号が付いています。たとえば、ジョー番号 1 は、番号 1 とマークされたチャック スロットに配置する必要があります。同じ原則が残りの 2 つのジョーにも適用されます。
ジョーを取り付けるときは、番号 1 のマークが付いたジョーから始めて、順番に従うことが重要です。各ジョーは、指定されたスロットに従ってスクロール プレートに適切に配置され、取り付けられている必要があります。
2. テストと調整
ジョーが指定されたスロットに挿入されると、チャックの中心軸と整列します。これは一般的に当てはまりますが、当てはまらない場合もあります。の 同心 ワークピースの加工精度は、その形状とジョーのオフセットによって決まります。したがって、たとえチャックのバランスが完全に整っていても、不規則な形状のワークピースをしっかりと保持するのは難しい場合があります。したがって、3 爪チャックを使用する場合は、ワークピースが放射状の対称性を持ち、クランプ面に凹凸のないことを確認してください。
場合によっては、ジョーが柔らかいワークピースに食い込み、その結果食い込み深さが不均一になり、加工に影響を与えることがあります。 同心 ワークの。部品をチャックから取り外さずに部品全体を製造することが目的の場合、単一の設定で部品を処理してオフセットを克服し、最終製品の精度を最大化できます。
ただし、加工プロセスでワークピースの向きを変更する必要がある場合、 ダイヤルインジケーター ワークをチャックに取り付けるたびに偏心を確認します。
旋盤チャックの種類
- 爪付きチャック：三爪ユニバーサルチャック、四爪独立チャックなど。
- コレット チャック: ナットを使用してスピンドルに固定され、機械加工プロセス中に素早いセットアップと正確なセンタリングが必要な場合に棒材を保持するために一般的に使用されます。
- ドリルチャック: 3 つの爪を備えた特殊なタイプのセルフセンタリング チャック。通常、ドリルビットまたはその他の回転工具を保持するために使用され、容量は 0.5 インチ (13 mm) 以下です。
- 磁気チャック: 電磁石または電磁石を使用して磁性材料をしっかりと保持するように設計されています。 永久磁石。または、従来のジョーを使用すると、加えられた圧力によりワークピースが変形する可能性がある状況で使用されます。
- コンビネーションチャック: セルフセンタリングチャックと独立チャックの両方の機能を組み合わせます。自動センタリング操作の利便性と、必要に応じて各ジョーを個別に調整できる柔軟性を提供します。
- 空気圧チャック: 圧縮空気を利用してワークをクランプして固定するタイプのチャック。空気圧によって作動するジョーで構成されており、ワークピースの迅速かつ効率的なクランプとリリースが可能です。
さまざまなタイプのチャックの適用
円筒状または同心のワークピースを固定する場合、セルフセンタリングスクロールチャックは非常に効果的です。これらのチャックは、すべてのジョーが一緒に動作し、ピースを自動的に中心に置くように設計されています。ジョーの開閉はピニオンによって制御され、レンチを使用して調整できます。
- 2 爪セルフセンタリング チャック: 長方形の部品の固定に適した固定治具。
- 3 爪セルフセンタリング チャック: 最も汎用性の高いタイプで、円筒形または六角形のワークピースの保持によく使用されます。実際、75% を超える旋盤システムが動作にこれらのチャックを採用しています。
- 4 爪セルフセンタリング チャック: 通常、四角い部品を固定するために使用されます。
- 6 爪セルフセンタリング チャック: 薄肉部品を保持するために設計されています。より多くのグリップポイントがあるため、クランプ力が均等に分散され、歪みのリスクが軽減されます。
- 独立したチャック: ジョーが互いに個別に移動できるように特別に設計されています。特に不規則な形状や偏心動作が必要なワークの把握に最適です。ただし、これらのチャックは通常、セルフセンタリング チャックに比べてセットアップ時間が長くなります。
- コンビネーションチャック：セルフセンタリングチャックと独立チャックの両方の機能を提供します。各ジョーを個別に調整したり、自動調心スクロール チャックとして同時に操作したりできるため、コンビネーション チャックは、奇妙な形状の部品を繰り返しセンタリングするのに非常に役立ちます。ジョーを個別に調整できるため、通常の作業での振れを最小限に抑えることができます。
よくある質問
結論
旋盤での旋削作業や工具の使用時にワークを確実かつ正確にクランプする場合。 インデックス治具 フライス加工では、旋盤チャックが重要な役割を果たします。様々な種類があり、材料を回転させることで安定性を保ち、正確に切断することができます。興味深いことに、約 75% の旋盤チャックは 3 ジョーの種類です。この記事では、3 つ爪チャックの複雑さを詳しく掘り下げました。
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