DE112019003743T5

DE112019003743T5 - Lochbohrmaschine und verfahren zum bohren eines ovalen lochs und eines lochs mit innendurchmesseränderung mittels einer lochbohrmaschine

Info

Publication number: DE112019003743T5
Application number: DE112019003743.9T
Authority: DE
Inventors: Munehiro Murakami; Toshio Suzuki; Taketo Nakamura; Kazushige Morozumi; Tatsunori SATO; Yuya Masuda; Daiki Ishizuka
Original assignee: Enshu Ltd
Current assignee: Enshu Ltd
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2021-04-08
Also published as: JP7244975B2; CN111182988B; US20210402491A1; JP6867695B2; CN111182988A; JP2020015121A; CN114273696B; US11154939B2; US20210197294A1; WO2020021999A1; US11724321B2; JP2021102266A; CN114273696A

Abstract

Bereitgestellt sind eine Lochbohrmaschine und ein Verfahren zum Bohren eines elliptischen Lochs und eines Loch mit variablem Innendurchmesser unter Verwendung einer Lochbohrmaschine, die eine präzise Formgebung eines elliptischen Lochs ermöglichen und außerdem ein präzises Bohren von komplexen Löchern wie beispielsweise Löchern mit variablem Innendurchmesser ermöglichen. Eine Lochbohrmaschine 100 ist mit einer Hauptwelle 101 und einer Zusatzwelle 120 versehen, um zwei Enden eines Bohrwerkzeugs 102 zu halten, das eine Schneidklinge 103 aufweist. Die Hauptwelle 101 ist mit einem Hauptwellenantriebsmotor 106, um das Bohrwerkzeug 102 über eine kreisförmige Bahn zu drehen und zu verschieben, und mit einem Werkzeugdrehmotor 120b versehen, um das Bohrwerkzeug 102 schnell zu drehen. Die Zusatzwelle 120 ist mit einem Zusatzwellenantriebsmotor 120b versehen, der bewirkt, dass ein Werkzeugeinpassteil 120a, in das ein distales Endteil des Bohrwerkzeugs 102 gleitfähig passt, auf rotierende Weise synchron über dieselbe kreisförmige Bahn wie die Hauptwelle 101 angetrieben wird. Zwischen der Hauptwelle 101 und der Zusatzwelle 120 ist ein hin- und herfahrender Tischverschiebungsmechanismus 111 vorgesehen, um ein Werkstück WK hin- und herfahrend in einer X-Achsenrichtung, die senkrecht zu der Achsenrichtung der Hauptwelle 101 ist, zu verschieben.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lochbohrmaschine, die dazu konfiguriert ist, an einem Werkstück ein ovales Loch und/oder ein Loch mit Innendurchmesseränderung zu formen, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, und auf das Verfahren zum Bohren des ovalen Lochs und des Lochs mit Innendurchmesseränderung mittels der Lochbohrmaschine.
HINTERGRUNDTECHNIK
Typischerweise ist eine Lochbohrmaschine bekannt, die dazu konfiguriert ist, an einem Werkstück ein ovales Loch und/oder ein Loch mit Innendurchmesseränderung zu formen, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert. Beispielsweise wird bei einer Lochstanzmaschine, die in Patentliteratur 1 offenbart ist, ein ovales Loch auf eine Weise geformt, bei der ein Werkstück in einem Zustand, in dem ein Bohrmeißel, der zum Schneiden des Werkstücks konfiguriert ist, in ein Loch des Werkstücks eingesetzt wird, hin- und herfahrend verschoben wird.
REFERENZLISTE
PATENTLITERATUR
PATENTLITERATUR 1: JP-A-2013-248709
Jedoch wird bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Lochstanzmaschine das Werkstück hin- und herfahrend verschoben, und aus diesem Grund besteht ein Problem dahin gehend, dass schwerere Arbeitsstücke zu erhöhten Schwierigkeiten beim Implementieren einer präzisen hin- und herfahrenden Verschiebung und zu einer geringeren Genauigkeit beim Bohren des ovalen Lochs führen. Darüber hinaus besteht bei einer derartig typischen Lochstanzmaschine in einem Fall, bei dem ein Loch mit Innendurchmesseränderung, dessen Innendurchmesser sich in einer Tiefenrichtung ändert, für das ovale Loch geformt wird, ein Problem dahin gehend, dass die Steuerung zum hin- und herfahrenden Verschieben des Werkstücks kompliziert ist und es extrem schwierig ist, eine Bearbeitungsgenauigkeit zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die oben beschriebenen Probleme zu beheben. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lochbohrmaschine und das Verfahren zum Bohren eines ovalen Lochs und eines Lochs mit Innendurchmesseränderung mittels der Lochbohrmaschine bereitzustellen, wobei die Maschine und das Verfahren so konfiguriert sind, dass das ovale Loch mit hoher Genauigkeit geformt werden kann und das Bohren eines komplizierten Lochs, beispielsweise des Lochs mit Innendurchmesseränderung, mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Um die Aufgabe zu lösen, ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung eine Lochbohrmaschine, die Folgendes umfasst: einen Werktisch, der dazu konfiguriert ist, ein Werkstück mit einem unteren Loch in Durchgangslochform zu halten; eine Spindel, die in Form einer Stange gebildet ist, die das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks durchdringt, und die dazu konfiguriert ist, ein Bearbeitungswerkzeug, das eine zum Schneiden des Werkstücks konfigurierte Schneidklinge hält, schnell um eine Achse zu drehen, während dieselbe einen Endabschnitt des Bearbeitungswerkzeugs hält, um die Schneidklinge um die Achse drehend zu verschieben und ein gesamtes Bearbeitungswerkzeug an einer Position, die exzentrisch zu einer Mittelachse der schnellen Drehung ist, auf einer Kreisbahn um eine Mittelachse rotierend anzutreiben; eine Zusatzspindel mit einem Werkzeugeinpassabschnitt, in dem die andere Endseite des Bearbeitungswerkzeugs gleitfähig eingepasst ist, und die dazu konfiguriert ist, den Werkzeugeinpassabschnitt auf einer Kreisbahn, die parallel zu der Kreisbahn für die Spindel ist, rotierend anzutreiben; einen Spindelverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, die Spindel und den Werktisch relativ zueinander in einer Y-Achsenrichtung als Achsenrichtung der Spindel zu verschieben, um einen Abstand zwischen der Spindel und dem Werktisch zu erhöhen oder zu verringern; und eine Steuervorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Betätigung jeweils der Spindel, der Zusatzspindel und des Spindelverschiebungsmechanismus zu steuern. Die Steuervorrichtung verschiebt drehend das Bearbeitungswerkzeug, während das Bearbeitungswerkzeug in einem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, wodurch an dem Werkstück ein ovales Loch und/oder ein Loch mit Innendurchmesseränderung, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, geformt wird.
Gemäß dem Merkmal der vorliegenden Erfindung, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, dreht sich in der Lochbohrmaschine das Bearbeitungswerkzeug durch schnelles Drehen, während dasselbe auf der Kreisbahn in einem Zustand, in dem beide Enden des Bearbeitungswerkzeugs von der Spindel und der Zusatzspindel getragen werden, rotierend angetrieben wird. Bei dieser Konfiguration nähert sich die Schneidklinge dem Werkstück oder trennt sich von demselben, sodass ein Schneidbetrag sich ändert. Somit kann im Vergleich zum Fall eines hin- und herfahrenden Verschiebens des Werkstücks die Genauigkeit einer Positionsbestimmung der Schneidklinge verbessert werden, und es kann eine hochgradig genaue Bearbeitung durchgeführt werden. Darüber hinaus nähert sich gemäß der Lochbohrmaschine der vorliegenden Erfindung die Schneidklinge dem Werkstück oder trennt sich von demselben, indem das Bearbeitungswerkzeug durch schnelles Drehen gedreht wird, und der Schneidbetrag ändert sich dementsprechend. Auf diese Weise kann auch ein kompliziertes Loch, beispielsweise das Loch mit Innendurchmesseränderung, mit hoher Genauigkeit gebohrt werden.
Um die Aufgabe zu lösen, ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung eine Lochbohrmaschine, die Folgendes umfasst: einen Werktisch, der dazu konfiguriert ist, ein Werkstück mit einem unteren Loch in Durchgangslochform zu halten; eine Spindel, die in Form einer Stange gebildet ist, die das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks durchdringt, und die dazu konfiguriert ist, ein Bearbeitungswerkzeug, das eine zum Schneiden des Werkstücks konfigurierte Schneidklinge hält, schnell um eine Achse zu drehen, während dieselbe einen Endabschnitt des Bearbeitungswerkzeugs hält, um die Schneidklinge um die Achse drehend zu verschieben und ein gesamtes Bearbeitungswerkzeug an einer Position, die exzentrisch zu einer Mittelachse der schnellen Drehung ist, auf einer Kreisbahn um eine Mittelachse rotierend anzutreiben; eine Zusatzspindel mit einem Werkzeugeinpassabschnitt, in dem die andere Endseite des Bearbeitungswerkzeugs gleitfähig eingepasst ist, und die dazu konfiguriert ist, den Werkzeugeinpassabschnitt auf einer Kreisbahn, die parallel zu der Kreisbahn für die Spindel ist, rotierend anzutreiben; einen Spindelverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, die Spindel und den Werktisch relativ zueinander in einer Y-Achsenrichtung als Achsenrichtung der Spindel zu verschieben, um einen Abstand zwischen der Spindel und dem Werktisch zu erhöhen oder zu verringern; einen hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, den Werktisch in einer X-Achsenrichtung, die senkrecht zu der Y-Achsenrichtung ist, hin und her zu verschieben; und eine Steuervorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Betätigung jeweils der Spindel, der Zusatzspindel, des Spindelverschiebungsmechanismus und des hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus zu steuern. Die Steuervorrichtung verschiebt drehend das Bearbeitungswerkzeug, während das Bearbeitungswerkzeug in einem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, um an dem Werkstück ein Loch mit Innendurchmesseränderung zu formen, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, und verschiebt den Werktisch in der X-Achsenrichtung hin und her, während das Bearbeitungswerkzeug in dem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, um an dem Werkstück ein ovales Loch zu formen.
Gemäß dem Merkmal der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, dreht sich in der Lochbohrmaschine das Bearbeitungswerkzeug durch schnelles Drehen, während dasselbe auf der Kreisbahn in einem Zustand, in dem beide Enden des Bearbeitungswerkzeugs von der Spindel und der Zusatzspindel getragen werden, rotierend angetrieben wird. Bei dieser Konfiguration nähert sich die Schneidklinge dem Werkstück oder trennt sich von demselben, so dass ein Schneidbetrag sich ändert. Somit kann im Vergleich zum Fall eines hin- und herfahrenden Verschiebens des Werkstücks die Genauigkeit einer Positionsbestimmung der Schneidklinge verbessert werden, und es kann eine hochgradig genaue Bearbeitung durchgeführt werden. In diesem Fall nähert sich bei der Lochbohrmaschine die Schneidklinge ebenfalls dem Arbeitsstück oder trennt sich von demselben, indem der Werktisch hin- und herfahrend verschoben wird, und der Schneidbetrag ändert sich dementsprechend. Das heißt, die Lochbohrmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung dreht das Bearbeitungswerkzeug, um das Loch mit Innendurchmesseränderung zu formen, und verschiebt den Werktisch hin- und herfahrend, um das ovale Loch zu formen, wodurch zwei Typen von Formbearbeitung durch zwei Mechanismen durchgeführt werden. Auf diese Weise kann die Lochbohrmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein kompliziertes Lochbohren mit hoher Genauigkeit durchführen.
Ferner ist ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung die Lochbohrmaschine, die Folgendes umfasst: einen Arbeitspressmechanismus, der dem Werktisch zugewandt unabhängig von dem Werktisch angeordnet ist und zum Pressen des Werkstücks gegen den Werktisch konfiguriert ist. Bei dem Arbeitspressmechanismus folgt ein Presskörper, der zum Pressen des Werkstücks gegen den Werktisch konfiguriert ist, durch den hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus dem Werkstück, das in der X-Achsenrichtung hin- und herfahrend verschoben wird.
Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung, das wie beschrieben konfiguriert ist, ist in der Lochbohrmaschine der Arbeitspressmechanismus ferner unabhängig von dem Werktisch bereitgestellt. Bei dem Arbeitspressmechanismus folgt der Presskörper, der zum Pressen des Werkstücks gegen den Werktisch konfiguriert ist, durch den hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus dem Werkstück, das in der X-Achsenrichtung hin- und herfahrend verschoben wird. Somit kann die Lochbohrmaschine auf stabile Weise das Werkstück auf dem Werktisch tragen, der in der X-Achsenrichtung hin- und herfahrend verschoben wird, und kann eine hochgradig genaue Formbearbeitung durchführen.
Darüber hinaus ist ein noch weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung die Lochbohrmaschine, die ferner Folgendes umfasst: einen Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen stangenförmigen Positionsbestimmungskörper zu halten, der das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks derart durchdringt, dass der Positionsbestimmungskörper sich dem unteren Loch nähert und dasselbe durchdringt oder sich von demselben trennt; und einen Selektivanordnungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, die Zusatzspindel und den Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus einstückig zu verschieben, um die Zusatzspindel und den Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus selektiv derart anzuordnen, dass die Zusatzspindel und der Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus dem auf dem Werktisch gehaltenen Werkstück zugewandt sind.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, umfasst die Lochbohrmaschine ferner den Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus und den Selektivanordnungsmechanismus. Der Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus hält den stangenförmigen Positionsbestimmungskörper, der das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Arbeitsstücks durchdringt, derart, dass der Positionsbestimmungskörper sich dem unteren Loch nähert und dasselbe durchdringt oder sich von demselben trennt. Ferner verschiebt der Selektivanordnungsmechanismus den Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus und die Zusatzspindel einstückig, um den Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus und die Zusatzspindel selektiv derart anzuordnen, dass der Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus und die Zusatzspindel dem auf dem Werktisch gehaltenen Werkstück zugewandt sind. Mit dieser Konfiguration kann die Lochbohrmaschine mittels Positionsbestimmung eines des Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus oder der Zusatzspindel bezüglich des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks ein Zurückziehen des anderen des Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus oder der Zusatzspindel durchführen. Somit kann eine Arbeitseffizienz verbessert werden.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung nicht nur als Erfindung, die sich auf eine Lochbohrvorrichtung bezieht, sondern auch als Erfindung implementiert werden, die sich auf das Verfahren zum Bohren eines ovalen Lochs und eines Lochs mit Innendurchmesseränderung mittels einer Lochbohrmaschine bezieht.
Insbesondere ist das Verfahren zum Bohren eines ovalen Lochs und eines Lochs mit Innendurchmesseränderung mittels einer Lochbohrmaschine ein Verfahren zum Bohren eines ovalen Lochs und eines Lochs mit Innendurchmesseränderung, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, an einem Werkstück mittels einer Bohrlochmaschine, wobei die Bohrlochmaschine Folgendes umfasst: einen Werktisch, der dazu konfiguriert ist, das Werkstück mit einem unteren Loch in Durchgangslochform zu halten, eine Spindel, die in Form einer Stange gebildet ist, die das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks durchdringt, und die dazu konfiguriert ist, ein Bearbeitungswerkzeug, das eine zum Schneiden des Werkstücks konfigurierte Schneidklinge hält, schnell um eine Achse zu drehen, während dieselbe einen Endabschnitt des Bearbeitungswerkzeugs hält, um die Schneidklinge um die Achse drehend zu verschieben und ein gesamtes Bearbeitungswerkzeug an einer Position, die exzentrisch zu einer Mittelachse der schnellen Drehung ist, auf einer Kreisbahn um eine Mittelachse rotierend anzutreiben; eine Zusatzspindel mit einem Werkzeugeinpassabschnitt, in dem die andere Endseite des Bearbeitungswerkzeugs gleitfähig eingepasst ist, und die dazu konfiguriert ist, den Werkzeugeinpassabschnitt auf einer Kreisbahn, die parallel zu der Kreisbahn für die Spindel ist, rotierend anzutreiben; einen Spindelverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, die Spindel und den Werktisch relativ zueinander in einer Y-Achsenrichtung als Achsenrichtung der Spindel zu verschieben, um einen Abstand zwischen der Spindel und dem Werktisch zu erhöhen oder zu verringern; einen hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, den Werktisch in einer X-Achsenrichtung, die senkrecht zu der Y-Achsenrichtung ist, hin und her zu verschieben; und eine Steuervorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Betätigung jeweils der Spindel, der Zusatzspindel, des Spindelverschiebungsmechanismus und des hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus zu steuern. Das Verfahren umfasst vorzugsweise ein Bewirken, dass die Steuervorrichtung das Bearbeitungswerkzeug drehend verschiebt, während das Bearbeitungswerkzeug in einem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, um an dem Werkstück das Loch mit Innendurchmesseränderung zu formen, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, während das Bearbeitungswerkzeug in dem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, um an dem Werkstück das ovale Loch zu formen.
Gemäß einer derartigen Konfiguration können Merkmale und vorteilhafte Auswirkungen ähnlich denjenigen der oben beschriebenen Erfindung, die sich auf die Lochbohrvorrichtung beziehen, von dem Verfahren zum Bohren des ovalen Lochs und des Lochs mit Innendurchmesseränderung mittels der Lochbohrmaschine erwartet werden.
Figurenliste

1 ist eine Vorderansicht, die das Profil einer äußeren Konfiguration einer Lochbohrmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist eine teilweise unterbrochene vergrößerte Vorderansicht eines Hauptabschnitts in einer inneren Struktur, wobei 2 das Profil des Hauptabschnitts ohne Veranschaulichung einer Außenabdeckung der Lochbohrmaschine veranschaulicht, die in 1 veranschaulicht ist;
3 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems zum Steuern der Betätigung der Lochbohrmaschine, die in 1 veranschaulicht ist;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die das Profil einer äußeren Konfiguration eines Werkstücks als Ziel einer Bearbeitung durch die Lochbohrmaschine veranschaulicht, die in 1 veranschaulicht ist;
5 ist eine teilweise unterbrochene perspektivische Ansicht, die das Profil einer inneren Struktur des Werkstücks veranschaulicht, das in 4 veranschaulicht ist;
6 ist eine Seitenansicht, die das Profil einer äußeren Konfiguration eines auf einer Spindel und einer Zusatzspindel getragenen Bearbeitungswerkzeugs in der in 1 veranschaulichten Lochbohrmaschine veranschaulicht;
7 ist eine Draufsicht, die auf schematische Weise das Profil einer inneren Struktur des Hauptabschnitts der Lochbohrmaschine veranschaulicht, die in 2 veranschaulicht ist;
8 ist eine Draufsicht, die das Profil von äußeren Konfigurationen der Zusatzspindel, eines Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus und eines Selektivanordnungsmechanismus veranschaulicht, die in 2 veranschaulicht sind;
9 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Zustands, in dem eine Schneidklinge des Bearbeitungswerkzeugs, das in 2 veranschaulicht ist, in einer radialen Richtung maximal nach außen vorsteht;
10 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Zustands, in dem die Schneidklinge in der radialen Richtung minimal nach außen vorsteht, indem das in 9 veranschaulichte Bearbeitungswerkzeug durch schnelles Drehen gedreht wird; und
11 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Vibrationszustands (Verschiebungszustands) eines Bearbeitungszielabschnitts auf einem Werktisch bezüglich einer Verschiebungsposition des Bearbeitungswerkzeugs, das in 2 veranschaulicht ist, auf einer Kreisbahn (gestrichelter Kreis).

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer Lochbohrmaschine und des Verfahrens zum Bohren eines ovalen Lochs und eines Lochs mit Innendurchmesseränderung mittels der Lochbohrmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Vorderansicht, die das Profil einer äußeren Konfiguration einer Lochbohrmaschine 100 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Darüber hinaus ist 2 eine teilweise unterbrochene vergrößerte Vorderansicht eines Hauptabschnitts in einer inneren Struktur, wobei 2 das Profil des Hauptabschnitts ohne Veranschaulichung einer Außenabdeckung 132 der Lochbohrmaschine 100 veranschaulicht, die in 1 veranschaulicht ist. Ferner ist 3 ein Blockdiagramm eines Steuersystems zum Steuern der Betätigung der Lochbohrmaschine 100, die in 1 veranschaulicht ist. Es ist zu beachten, dass für ein leichteres Verständnis der vorliegenden Erfindung die Figuren, die in der vorliegenden Anmeldung als Referenz verwendet werden, schematisch veranschaulicht sind und zum Beispiel einige Komponenten übertrieben veranschaulicht sind. Aus diesem Grund können Abmessungen, Verhältnisse und dergleichen unter den Komponenten in einigen Fällen variieren.
Die Lochbohrmaschine 100 ist eine Maschinenvorrichtung und führt eine Schneidbearbeitung durch, während ein Bearbeitungswerkzeug 102 mittels Computersteuerung (NC-Steuerung) relativ zu einem Werkstück WK, das einen Kolben umfasst, in einem hin- und herfahrenden Motor (nicht gezeigt), bewegt wird, um an dem Werkstück WK ein ovales Durchgangsloch zu formen, dessen Innendurchmesser sich in einer axialen Richtung ändert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Werkstück WK, wie jeweils in 4 und 5 veranschaulicht, ein Kolben, der in einem Zylinder in dem hin- und herfahrenden Motor gleitfähig hin- und herfährt.
In diesem Fall wird ein unteres Loch H zum Formen des Lochs mit Innendurchmesseränderung durch separate Bearbeitung vorab an dem Werkstück WK geformt. Das Loch mit Innendurchmesseränderung ist das oben beschriebene ovale Loch als das ovale Durchgangsloch und ein Durchgangsloch, dessen Innendurchmesser entlang einer Lochtiefenrichtung zu- oder abnimmt. Zum Formen eines Feinstlochs, mit dem eine Verbindungsstange gekoppelt werden soll, an dem Werkstück WK einschließlich des Kolbens wird das untere Loch H als ein Durchgangsloch mit einem kleineren Durchmesser als dem des Feinstlochs vorab geformt, bevor eine Bearbeitung durch die Lochbohrmaschine 100 erfolgt. Das heißt, die Lochbohrmaschine 100 ist eine Schneidbearbeitungsvorrichtung, um letztendlich das Feinstloch, mit dem die Verbindungsstange gekoppelt werden soll, an dem Werkstück WK einschließlich des Kolbens zu formen.
(Konfiguration der Lochbohrmaschine 100)
Die Lochbohrmaschine 100 umfasst eine Spindel 101. Die Spindel 101 ist eine mechanische Vorrichtung zum Halten und drehenden Antreiben des Bearbeitungswerkzeugs 102. Die Spindel 101 umfasst hauptsächlich jeden eines Werkzeughaltemechanismus 104, eines Werkzeugdrehantriebsmotors 105 und eines Spindelantriebsmotors 106.
Wie in 6 veranschaulicht ist, ist das hierin beschriebene Bearbeitungswerkzeug 102 ein Werkzeug, das dazu konfiguriert ist, eine chipförmige Schneidklinge 103, die zum Schneiden des Werkstücks WK konfiguriert ist, lösbar zu halten. Das Bearbeitungswerkzeug 102 ist derart gebildet, dass ein Metallmaterial in Stangenform gebracht wird. Bei dem Bearbeitungswerkzeug 102 wird in diesem Fall ein Endabschnitt (die linke Seite, wie in der Figur dargestellt) lösbar auf der Spindel 101 gehalten, und der andere Endabschnitt (die rechte Seite, wie in der Figur dargestellt) wird in eine später beschriebene Zusatzspindel 120 lösbar eingepasst. Darüber hinaus wird die Schneidklinge 103 in einem Zustand gehalten, in dem die Schneidklinge 103 an einem Mittelabschnitt des Bearbeitungswerkzeugs 102, das sich in der Stangenform erstreckt, in einer Längsrichtung desselben in einer radialen Richtung nach außen vorsteht.
Der Werkzeughaltemechanismus 104 ist eine mechanische Vorrichtung und hält, wie in 7 veranschaulicht ist, das Bearbeitungswerkzeug 102 zusammen mit der Zusatzspindel 120 und dreht das Bearbeitungswerkzeug 102 schnell um die Achse desselben, um die Schneidklinge 103 um dieselbe Achse drehend zu verschieben. Ferner verschiebt der Werkzeughaltemechanismus 104 kontinuierlich das gesamte Bearbeitungswerkzeug 102 auf einer Kreisbahn um eine Mittelachse O₂ an einer Position, die exzentrisch zu der Mittelachse O₁ der oben beschriebenen schnellen Drehung ist, und treibt dasselbe rotierend an. Insbesondere umfasst der Werkzeughaltemechanismus 104 hauptsächlich jedes eines Werkzeughalterohrs 104a, eines Bewegungswandlers 104b, eines Innenrohrs 104c und eines Außenrohrs 104d. Es ist zu beachten, dass das Werkstück WK in 7 durch eine Kette-Doppelstrich-Linie angegeben ist.
Das Werkzeughalterohr 104a ist ein Teil an der rechten Endseite, bei dem ein Endabschnitt (die linke Seite, wie in der Figur dargestellt) des Bearbeitungswerkzeugs 102 lösbar gekoppelt ist, wie in der Figur dargestellt ist. Das Werkzeughalterohr 104a wird derart gebildet, dass ein Metallmaterial in eine zylindrische Form gebracht wird. Das Werkzeughalterohr 104a wird in dem Innenrohr 104 in einem rotierenden Zustand gehalten, wobei der Bewegungswandler 104b mit der linken Endseite des Werkzeughalterohrs 104a verbunden ist, wie in der Figur dargestellt ist.
Der Bewegungswandler 104b ist ein Mechanismus zum Drehen des Werkzeughalterohrs 104a um die Mittelachse des Innenrohrs 104c in dem Innenrohr 104c. Der Bewegungswandler 104b ist dazu konfiguriert, eine lineare Hin- und Herbewegung des Werkzeugdrehantriebsmotors 105 in eine schnelle Drehbewegung des Werkzeughalterohrs 104a umzuwandeln. Insbesondere ist in dem Bewegungswandler 104b eine spiralförmige Rille, die dazu konfiguriert ist, eine Innenumfangsoberfläche des Werkzeughalterohrs 104a in Eingriff zu nehmen, beispielsweise an einer Außenumfangsoberfläche eines stangeförmigen Schiebers gebildet, der sich durch den Werkzeugdrehantriebsmotor 105 entlang einer Achsenrichtung des Werkzeughalterohrs 104a gleitend hin- und herbewegt. Bei dieser Konfiguration dreht der Bewegungswandler 104b durch gleitendes Hin- und Herbewegen des Schiebers das Werkzeughalterohr 104a in jede einer Richtung um die Achse und der anderen Richtung als Gegenrichtung dieser einen Richtung. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dreht der Bewegungswandler 104b das Werkzeughalterohr 104a um 180°.
Der Werkzeugdrehantriebsmotor 105 ist ein elektrischer Motor zum Drehen des Werkzeughalterohrs 104a in einem Zustand des schnellen Drehens durch den Bewegungswandler 104b. Die Betätigung des Werkzeugdrehantriebsmotors 105 wird durch eine später beschriebene Steuervorrichtung 130 gesteuert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Werkzeugdrehantriebsmotor 105 einen linearen Motor. Es ist zu beachten, dass der Werkzeugdrehantriebsmotor 105 einen elektrischen Rotationsantriebsmotor wie beispielsweise einen Servomotor umfassen kann. In diesem Fall kann der Bewegungswandler 104b einen Getriebemechanismus umfassen, der dazu konfiguriert ist, eine Rotationsbewegung des Werkzeugdrehantriebsmotors 105 in eine schnelle Drehbewegung des Werkzeughalterohrs 104a umzuwandeln.
Das Innenrohr 104c ist ein Teil, das dazu konfiguriert ist, das Werkzeughalterohr 104a zusammen mit dem Bewegungswandler 104b in einem drehend-gleitenden Zustand zu halten. Das Innenrohr 104c wird derart gebildet, dass ein Metallmaterial in eine Zylinderform gebracht wird. Das Innenrohr 104c wird derart gebildet, dass die axiale Mitte eines zylindrischen Abschnitts, der das Werkzeughalterohr 104a unterbringt, von der axialen Mitte einer Außenumfangsoberfläche des Innenrohrs 104c verschoben wird. Auf diese Weise hält das Innenrohr 104c das Bearbeitungswerkzeug 102 in einer exzentrischen Position. Das heißt, die axiale Mitte des zylindrischen Abschnitts des Innenrohrs 104c, das das Werkzeughalterohr 104a unterbringt, ist die Mittelachse O₁ einer schnellen Drehung des Bearbeitungswerkzeugs 102. Die axiale Mitte der Außenumfangsoberfläche des Innenrohrs 104c ist die Mittelachse O₂ einer Rotation des Bearbeitungswerkzeugs 102. Das Innenrohr 104c wird in dem Außenrohr 104d in einem rotierenden Zustand gehalten, wobei der Spindelantriebsmotor 106 mit der linken Endseite des Innenrohrs 104c verbunden ist, wie in der Figur dargestellt.
Der Spindelantriebsmotor 106 ist ein elektrischer Motor zum rotierend Antreiben des Innenrohrs 104c. Die Betätigung des Spindelantriebsmotors 106 wird durch die Steuervorrichtung 130 gesteuert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Spindelantriebsmotor 106 einen Servomotor.
Das Außenrohr 104d ist ein Teil, das das Innenrohr 104c durch ein Lager in dem rotierenden Zustand hält. Das Außenrohr 104d wird derart gebildet, dass ein Metallmaterial in eine Röhrenform gebracht wird. Das Außenrohr 104d ist in der Lochbohrmaschine 100 auf einem Spindelvorschubmechanismus 107 fixiert.
Der Spindelvorschubmechanismus 107 ist eine mechanische Vorrichtung zum Bewirken, dass die gesamte Spindel 101 sich einem später beschriebenen Werktisch 110 nähert oder sich von demselben trennt, das heißt, zum hin- und herfahrenden Verschieben der gesamten Spindel 101 in einer Y-Achsenrichtung. Der Spindelvorschubmechanismus 107 ist derart konfiguriert, dass ein plattenförmiger Spindeltisch, der auf einem Untergestell der Lochbohrmaschine 100 von Teilen wie beispielsweise einer linearen Führung (nicht gezeigt) getragen wird, durch einen Spindelvorschubmotor 107a hin- und herfahrend verschoben wird. In diesem Fall umfasst der Spindelvorschubmotor 107a einen Servomotor, dessen Betätigung durch die Steuervorrichtung 130 gesteuert wird.
Der Werktisch 110 ist ein Teil zum Tragen des Werkstücks WK. Der Werktisch 110 wird derart gebildet, dass ein Metallmaterial in eine kegelstumpfförmige Gestalt gebracht wird. Der Werktisch 110 ist in der Lochbohrmaschine 100 auf einem hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus fixiert. Darüber hinaus ist oberhalb des Werktischs 110 ein Arbeitspressmechanismus 112 vorgesehen.
Der hin- und herfahrende Tischverschiebungsmechanismus 111 ist eine mechanische Vorrichtung zum hin- und herfahrenden Verschieben des Werktischs 110 in einer X-Achsenrichtung, die senkrecht zu der Y-Achsenrichtung ist. Der hin- und herfahrende Tischverschiebungsmechanismus 111 ist derart konfiguriert, dass ein plattenförmiger Tischträger, der auf dem Untergestell der Lochbohrmaschine 100 von Teilen wie beispielsweise einer linearen Führung (nicht gezeigt) getragen wird, durch einen Tischverschiebungsmotor 111a hin- und herfahrend verschoben wird. In diesem Fall umfasst der Tischverschiebungsmotor 111a einen linearen Motor, dessen Betätigung durch die Steuervorrichtung 130 gesteuert wird.
Der Arbeitspressmechanismus 112 ist eine mechanische Vorrichtung zum Pressen des auf dem Werktisch 110 platzierten Werkstücks WK gegen eine Seite eines Werktischs 110, um das Werkstück WK einzuspannen. Der Arbeitspressmechanismus 112 ist derart konfiguriert, dass ein Presskörper 112a, der zum Pressen des auf dem Werktisch 110 platzierten Werkstücks WK konfiguriert ist, sich durch einen Arbeitspressmotor 112b (siehe gestrichelter Pfeil in 2) dem Werktisch 110 nähert oder sich von demselben trennt.
In diesem Fall ist der Presskörper 112a mit einer Trägerwelle gekoppelt, die sich von dem Arbeitspressmotor 112b durch ein Kugelgelenk hindurch (nicht gezeigt) erstreckt. Der Presskörper 112a ist relativ zu der Trägerwelle in jeder der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung schwenkbar (siehe den gestrichelten Pfeil in 2). Darüber hinaus umfasst der Arbeitspressmotor 112b einen Servomotor, dessen Betätigung durch die Steuervorrichtung 130 gesteuert wird. Der Arbeitspressmechanismus 112 ist auf dem Untergestell der Lochbohrmaschine 100 durch ein Rahmenbauglied fixiert, wobei der Arbeitspressmechanismus 112 oberhalb des Werktischs 110 positioniert ist. Es ist zu beachten, dass der Presskörper 112a in zumindest einer Richtung der hin- und herfahrenden Verschiebung (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der X-Achsenrichtung) des hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus 111 schwenkbar gebildet sein kann.
Wie in 8 veranschaulicht ist, ist die Zusatzspindel 120 eine mechanische Vorrichtung, die dazu konfiguriert ist, das durch die Spindel 101 gehaltene Bearbeitungswerkzeug 102 zu tragen. Die Zusatzspindel 120 umfasst hauptsächlich jeden eines Werkzeugeinpassabschnitts 120a und eines Zusatzspindelantriebsmotors 120b. Der Werkzeugeinpassabschnitt 120a ist ein Abschnitt, in dem einer von beiden Endabschnitten des Bearbeitungswerkzeugs 102 (auf der rechten Seite, wie in der Figur dargestellt ist) gegenüber einem auf der Spindel 101 gehaltenen Endabschnitt in einem gleitenden Zustand eingepasst wird. Der Werkzeugeinpassabschnitt 120a wird derart gebildet, dass ein Metallmaterial in eine zylindrische Form gebracht wird. In diesem Fall wird der Werkzeugeinpassabschnitt 120a dahin gehend bereitgestellt, sich an einer Oberfläche auf einer Spindel-101-Seite der Zusatzspindel 120 zu öffnen.
Der Werkzeugeinpassabschnitt 120a wird rotierend auf derselben Achse angetrieben wie das Werkzeughalterohr 104a, das durch den Werkzeughaltemechanismus 104 auf einer exzentrischen Kreisbahn rotierend angetrieben wird. Der Zusatzspindelantriebsmotor 120b ist ein elektrischer Motor zum rotierenden Antreiben des Werkzeugeinpassabschnitts 120a. Die Betätigung des Zusatzspindelantriebsmotors 120b wird durch die Steuervorrichtung 130 gesteuert. In diesem Fall steuert die Steuervorrichtung 130 den Zusatzspindelantriebsmotor 120b derart, dass der Zusatzspindelantriebsmotor 120b synchron mit dem Spindelantriebsmotor 106 rotierend angetrieben wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Zusatzspindelantriebsmotor 120b einen Servomotor. In diesem Fall wird der Servomotor mit denselben Spezifikationen wie der Spindelantriebsmotor 106 als Zusatzspindelantriebsmotor 120b verwendet, so dass ein Unterschied hinsichtlich der synchronen Steuerung beider Motoren und des Verlangsamungsverhaltens bei Gesamtausfall reduziert werden kann und ein synchroner Zustand ohne Weiteres beibehalten werden kann.
Die Zusatzspindel 120 wird zusammen mit einem Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121 auf einem Selektivanordnungsmechanismus 122 getragen. Der Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121 ist eine mechanische Vorrichtung zur Positionsbestimmung des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110. Der Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121 ist derart konfiguriert, dass ein Positionsbestimmungskörper 121a durch einen Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotor 121b zu einer Spindel-101-Seite hin vorgeschoben oder von derselben zurückgezogen wird.
Der Positionsbestimmungskörper 121a ist ein Teil, das eingesetzt wird, wobei der Positionsbestimmungskörper 121a in das untere Loch H als ein an dem Werkstück WK gebildeter Bearbeitungszielabschnitt eingepasst wird. Der Positionsbestimmungskörper 121a ist dahin gehend bereitgestellt, sich in der Y-Achsenrichtung derart zu erstrecken, dass ein Metallmaterial in eine runde Stangenform gebracht wird. Der Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotor 121b ist ein elektrischer Motor zum Vorschieben des Positionsbestimmungskörpers 121a zu der Spindel-101-Seite hin oder zum Zurückziehen des Positionsbestimmungskörpers 121a von der Spindel-101-Seite. Die Betätigung des Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotors 121b wird durch die Steuervorrichtung 130 gesteuert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotor 121b einen Servomotor.
Der Selektivanordnungsmechanismus 122 ist eine mechanische Vorrichtung zur selektiven Positionsbestimmung eines der Zusatzspindel 120 oder des Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121 bezüglich des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110. Der Selektivanordnungsmechanismus 122 ist derart konfiguriert, dass ein plattenförmiger Träger, der auf dem Untergestell der Lochbohrmaschine 100 von Teilen wie beispielsweise einer linearen Führung getragen wird (nicht gezeigt), entlang der X-Achsenrichtung durch einen Selektivanordnungsmechanismus-Antriebsmotor 122a hin- und herfahrend verschoben wird. In diesem Fall umfasst der Selektivanordnungsmechanismus-Antriebsmotor 122a einen Servomotor, dessen Betätigung durch die Steuervorrichtung 130 gesteuert wird.
Die Steuervorrichtung 130 umfasst einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und dergleichen. Die Steuervorrichtung 130 steuert die Betätigung der gesamten Lochbohrmaschine 100 in umfassender Weise und führt ein nicht gezeigtes Bearbeitungsprogramm (ein sogenanntes Numerische-Steuerung(NC)-Programm) aus, das durch eine Bedienungsperson vorbereitet wurde, um eine maschinelle Bearbeitung für das Werkstück WK durchzuführen.
Insbesondere steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung jedes des Werkzeugdrehantriebsmotors 105, des Spindelantriebsmotors 106, des Spindelvorschubmotors 107a, des Tischverschiebungsmotors 111a, des Arbeitspressmotors 112b, des Zusatzspindelantriebsmotors 120b, des Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotors 121b und des Selektivanordnungsmechanismus-Antriebsmotors 122a, wodurch die auf dem Bearbeitungswerkzeug 102 gehaltene Schneidklinge 103 in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung relativ zu dem Werkstück WK gehalten wird. Auf diese Weise führt die Steuervorrichtung 130 für das Werkstück WK die Schneidbearbeitung für jeweils das ovale Loch und das Loch mit Innendurchmesseränderung durch.
Ein Bedienfeld 131 ist mit der Steuervorrichtung 130 verbunden. Das Bedienfeld 131 umfasst eine Eingabevorrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Befehl von der Bedienungsperson zu empfangen, um einen derartigen Befehl in die Steuervorrichtung 130 einzugeben, und die eine Schaltergruppe aufweist, sowie eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Betätigungsstatus der Steuervorrichtung 130 anzuzeigen. Das Bedienfeld 131 ist an der Außenabdeckung 132 vorgesehen, die eine Außenoberfläche der Lochbohrmaschine 100 bildet.
An der Außenabdeckung 132 ist eine Tür zum Öffnen/Schließen 133 an einer vorderen Oberfläche der Lochbohrmaschine 100 auf einer Vorderseite derselben vorgesehen. Die Tür zum Öffnen/Schließen 133 wird durch die Bedienungsperson geöffnet/geschlossen und ist der Spindel 101 und dem Werktisch 110 zugewandt. Ferner umfasst die Lochbohrmaschine 100 beispielsweise eine Leistungsversorgung, die dazu konfiguriert ist, Elektrizität zuzuführen, um jeden des Werkzeugdrehantriebsmotors 105, des Spindelantriebsmotors 106, des Spindelvorschubmotors 107a, des Tischverschiebungsmotors 111a, des Arbeitspressmotors 112b, des Zusatzspindelantriebsmotors 120b, des Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotors 121b, des Selektivanordnungsmechanismus-Antriebsmotors 122a und der Steuervorrichtung 130 zu betätigen, und eine externe Schnittstelle zum elektrischen Verbinden von externer Ausrüstung mit der Steuervorrichtung 130. Eine Beschreibung dieser Konfigurationen, die sich nicht direkt auf die vorliegende Erfindung beziehen, wird weggelassen.
(Betätigung der Lochbohrmaschine 100)
Als Nächstes wird die Betätigung der Lochbohrmaschine 100 beschrieben, die wie oben beschrieben konfiguriert ist. Die Lochbohrmaschine 100 ist unabhängig angeordnet oder in eine Verarbeitungslinie einer Fabrik integriert, um das Werkstück WK zu bearbeiten, wodurch ein Schritt eines Bearbeitens des Werkstücks WK implementiert wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden lediglich Angelegenheiten bezüglich der Schritte eines Bohrens des ovalen Lochs und des Lochs mit Innendurchmesseränderung an dem Werkstück WK beschrieben. Eine Beschreibung anderer Bearbeitungsschritte, die sich nicht direkt auf die vorliegende Erfindung beziehen, wird weggelassen.
Als Erstes bedient die Bedienungsperson das Bedienfeld 131, um die Lochbohrmaschine 100 einzuschalten. Dementsprechend führt die Lochbohrmaschine 100 ein nicht gezeigtes vorbestimmtes Steuerprogramm aus, das vorab in dem ROM der Steuervorrichtung 130 gespeichert ist, um die Betätigung des Spindelvorschubmotors 107a des Spindelvorschubmechanismus 107 zu steuern, wodurch das Bearbeitungswerkzeug 102 zu der linken Endseite, wie in der Figur dargestellt ist, verschoben wird und das Bearbeitungswerkzeug 102 zu einem Ursprungspunkt zurückgebracht wird. Danach wird die Lochbohrmaschine 100 in einen Bereitschaftszustand gebracht, in dem die Lochbohrmaschine 100 auf den Befehl von der Bedienungsperson wartet.
Als Nächstes legt die Bedienungsperson das Werkstück WK auf den Werktisch 110 der Lochbohrmaschine 100. Insbesondere platziert die Bedienungsperson das Werkstück WK auf dem Werktisch 110. In diesem Fall wird das Werkstück WK auf dem Werktisch 110 in eine derartige Richtung platziert, dass eine Kolbenkrone dem Arbeitspressmechanismus 112 zugewandt ist und das untere Loch H im Wesentlichen auf der Achse des Bearbeitungswerkzeugs 102 positioniert ist. Somit werden in einem Bearbeitungsbereich der Lochbohrmaschine 100 die Positionen des Werkstücks WK in der Y-Achsenrichtung, der X-Achsenrichtung und einer Z-Achsenrichtung als Oben-Unten-Richtung, die senkrecht zu jeder dieser Achsen wie in der Figur dargestellt ist, bestimmt.
Nachfolgend bedient die Bedienungsperson das Bedienfeld 131, um die Steuervorrichtung 130 anzuweisen, das Werkstück WK einzuspannen. Ansprechend auf einen derartigen Befehl führt die Steuervorrichtung 130 ein nicht gezeigtes Steuerprogramm zum Einspannen des Werkstücks durch, wodurch die Einspannbearbeitung des Werkstücks WK ausgeführt wird. Eine derartige Einspannbearbeitung des Werkstücks WK wird auf eine derartige Weise durchgeführt, dass die Steuervorrichtung 130 die folgenden Teilschritte 1 bis 5 ausführt.
Teilschritt 1: Die Steuervorrichtung 130 steuert die Betätigung des Selektivanordnungsmechanismus-Antriebsmotors 122a des Selektivanordnungsmechanismus 122, um den Positionsbestimmungskörper 121a des Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121 anzuordnen, wobei der Positionsbestimmungskörper 121a dem Werkstück WK (angegeben durch eine Kette-Doppelstrich-Linie in 8) auf dem Werktisch 110 zugewandt ist.
Teilschritt 2: Die Steuervorrichtung 130 steuert anschließend die Betätigung des Arbeitspressmotors 112b des Arbeitspressmechanismus 112, um den Presskörper 112a abzusenken und das Werkstück WK auf dem Werktisch 110 mit geringer Kraft, die eine Richtungsverschiebung zulässt (siehe eine Kette-Doppelstrich-Linie in 2), zu pressen und temporär zu fixieren.
Teilschritt 3: Die Steuervorrichtung 130 steuert anschließend die Betätigung des Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotors 121b des Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121, um den Positionsbestimmungskörper 121a zu der Spindel-101-Seite zu verschieben und zu bewirken, dass der Positionsbestimmungskörper 121a das untere Loch H des Werkstücks WK durchdringt (siehe die Kette-Doppelstrich-Linie in 8). Auf diese Weise stimmen die Achse des unteren Lochs H und die Rotationsmittelachse der Spindel 101 in dem Werkstück WK auf dem Werktisch 110 miteinander überein.
Teilschritt 4: Die Steuervorrichtung 130 steuert anschließend die Betätigung des Arbeitspressmotors 112b des Arbeitspress mechanismus 112, um die Kraft zum Pressen des Werkstücks WK durch den Presskörper 112a zu erhöhen und einen fixierten Zustand herbeizuführen, der keine Verschiebung auf dem Werktisch 110 zulässt.
Teilschritt 5: Die Steuervorrichtung 130 steuert anschließend die Betätigung des Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotors 121b, um den Positionsbestimmungskörper 121a zu der gegenüberliegenden Seite der Spindel-101-Seite zu verschieben und den Positionsbestimmungskörper 121a aus dem unteren Loch H des Werkstücks WK herauszuziehen. Auf diese Weise wird das Werkstück WK auf den Werktisch 110 eingespannt, wobei die Achse des unteren Lochs H und die Rotationsmittelachse der Spindel 101 miteinander übereinstimmen.
Teilschritt 5: Die Steuervorrichtung 130 steuert anschließend die Betätigung des Selektivanordnungsmechanismus-Antriebsmotors 122a, um die Zusatzspindel 120 derart anzuordnen, dass die Zusatzspindel 120 dem Werkstück WK auf dem Werktisch 110 zugewandt ist.
Als Nächstes bedient die Bedienungsperson das Bedienfeld 131, um die Steuervorrichtung 130 dahin gehend anzuweisen, das ovale Loch und das Loch mit Innendurchmesseränderung an dem Werkstück WK zu bohren. Auf einen derartigen Befehl ansprechend führt die Steuervorrichtung 130 ein nicht gezeigtes Steuerprogramm zur Schneidbearbeitung aus, um die Schneidbearbeitung für das Werkstück WK auszuführen.
Als Erstes steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Spindelvorschubmotors 107a des Spindelvorschubmechanismus 107, um die gesamte Spindel 101 zu einer Zusatzspindel-120-Seite zu verschieben und zu bewirken, dass das Bearbeitungswerkzeug 102 das untere Loch H des Werkstücks WK durchdringt. Danach passt die Steuervorrichtung 130 einen spitzen Endabschnitt des Bearbeitungswerkzeugs 102 in den Werkzeugeinpassabschnitt 120a der Zusatzspindel 120 ein. Dementsprechend wird das Bearbeitungswerkzeug 102 in einen derartigen Zustand gebracht, dass beide Endabschnitte auf der Spindel 101 und der Zusatzspindel 120 getragen werden, wobei das Bearbeitungswerkzeug 102 das Werkstück WK auf dem Werktisch 110 in der Y-Achsenrichtung durchdringt.
Als Nächstes steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung jeweils der Spindel 101, des Spindelvorschubmechanismus 107, des hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus 111 und der Zusatzspindel 120, um das Bearbeitungsschneiden des ovalen Lochs und des Lochs mit Innendurchmesseränderung an dem Werkstück WK durchzuführen. Insbesondere treibt die Steuervorrichtung 130 den Spindelantriebsmotor 106 und den Zusatzspindelantriebsmotor 120b synchron miteinander rotierend an, wodurch die Betätigung des Spindelvorschubmotors 107a in einem Zustand gesteuert wird, in dem das gesamte Bearbeitungswerkzeug 102 um die Mittelachse O₂ rotiert wird. Dementsprechend wird das Bearbeitungswerkzeug 102 relativ zu dem Werkstück WK in der Y-Achsenrichtung verschoben.
In diesem Fall, wie jeweils in 9 und 10 veranschaulicht ist, steuert die Steuervorrichtung 130 im Verlauf eines Verschiebens des Bearbeitungswerkzeugs 102 in der Y-Achsenrichtung die Betätigung des Werkzeugdrehantriebsmotors 105, um das Bearbeitungswerkzeug 102 schnell um die Mittelachse O₁ zu drehen, wodurch die Position der Schneidklinge 103 in der radialen Richtung geändert wird. Genauer gesagt steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Werkzeugdrehantriebsmotors 105 derart, dass die Schneidklinge 103 von jeder von zwei äußeren Öffnungen des unteren Lochs H des Werkstücks WK in der radialen Richtung nach innen zurückgezogen wird, während dieselbe sich in einer nach innen gerichteten Richtung bewegt.
Dementsprechend wird das Loch mit Innendurchmesseränderung, dessen Innendurchmesser von jeder von zwei äußeren Öffnungen aus in der nach innen gerichteten Richtung abnimmt, an dem unteren Loch H des Werkstücks WK geformt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verschiebt die Steuervorrichtung 130 drehend das Bearbeitungswerkzeug 102 um 180°, so dass der Betrag des Vorsprungs der Schneidklinge 103 nach außen in der radialen Richtung vom Maximalbetrag bis zum Minimalbetrag eingestellt werden kann. Es ist zu beachten, dass in 9 und 10 eine Rotationsrichtung der Spindel 101 durch einen gestrichelten Pfeil angegeben wird und der Weg der rotierenden Verschiebung der Schneidklinge 103 durch eine Kette-Doppelstrich-Linie angegeben wird.
Darüber hinaus wird in 10 eine drehende Verschiebung des Bearbeitungswerkzeugs 102 durch einen gestrichelten Pfeil angegeben.
Nach dem Formen des Lochs mit Innendurchmesseränderung verschiebt die Steuervorrichtung 130 hin- und herfahrend den Werktisch 110 in der X-Achsenrichtung gemäß der Position des Bearbeitungswerkzeugs 102 um die Mittelachse O₂ , wie in 11 veranschaulicht ist. Genauer gesagt steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Tischverschiebungsmotors 111a derart, dass eine Innenoberfläche des unteren Lochs H des Werkstücks WK bei jeder Drehung des Bearbeitungswerkzeugs 102 um 90° auf einer Kreisbahn C um die Drehantriebsmittelachse O₂ der Spindel 101 und der Zusatzspindel 120 sich wiederholt der Schneidklinge 103 nähert und sich von derselben trennt. Dementsprechend lässt die Steuervorrichtung 130 den Werktisch 110 in der X-Achsenrichtung mit einem Verschiebungsbetrag (siehe gestrichelte Pfeile in 7 und 11) vibrieren.
In diesem Fall presst der Presskörper 112a das Werkstück WK gegen den Werktisch 110, während derselbe einer hin- und herfahrenden Verschiebung des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110 folgt. Dementsprechend wird das ovale Loch mit einem langen Durchmesser und einem kurzen Durchmesser an dem unteren Loch H des Werkstücks WK geformt. Das heißt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Feinstloch an dem unteren Loch H des Werkstücks WK geformt. Ein derartiges Feinstloch umfasst ein ovales Durchgangsloch, dessen Innendurchmesser von jeder von zwei äußeren Öffnungen aus in der nach innen gerichteten Richtung abnimmt.
In einem Fall, in dem jeweils das ovale Loch und das Loch mit Innendurchmesseränderung an dem unteren Loch H des Werkstücks WK geformt werden, zieht die Steuervorrichtung 130 als Nächstes das Bearbeitungswerkzeug 102, das das Werkstück WK auf dem Werktisch 110 durchdringt, aus dem Werkstück WK heraus und zieht das Bearbeitungswerkzeug 110 zurück. Insbesondere steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Werkzeugdrehantriebsmotors 105, um das Bearbeitungswerkzeug 102 schnell um die Mittelachse O₁ zu drehen und die Position der Schneidklinge 103 in der radialen Richtung nach innen zu verschieben. Dementsprechend trennt sich die Schneidklinge 103 von dem Werkstück WK. Ferner stoppt die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Tischverschiebungsmotors 111a des hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus 111, um eine hin- und herfahrende Verschiebung des Werktischs 110 zu beenden.
Nachfolgend steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Spindelvorschubmotors 107a, um das Bearbeitungswerkzeug 102 zu der linken Endseite zu verschieben, wie in der Figur dargestellt, und das Bearbeitungswerkzeug 102 zu dem Ursprungspunkt zurückzubringen. Danach stoppt die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Spindelantriebsmotors 106. Dementsprechend wird der Drehantrieb des Bearbeitungswerkzeugs 102 an einer Ursprungspunktposition außerhalb des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110 gestoppt. Anschließend steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Arbeitspressmotors 112b des Arbeitspressmechanismus 112, um den Presskörper 112a anzuheben und einen Einspannzustand des Werkstücks WK zu beenden. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson das Werkstück WK, in dem jeweils das ovale Loch und das Loch mit Innendurchmesseränderung an dem unteren Loch H geformt sind, von dem Werktisch 110 entfernen.
Es ist festzustellen, dass der Schritt des Anordnens des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110 und der Schritt des Entfernens des Werkstücks WK von dem Werktisch 110 außer von der Bedienungsperson auch unter Verwendung einer mechanischen Vorrichtung durchgeführt werden können, die dazu konfiguriert ist, ein Anordnen des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110 und ein Entfernen des Werkstücks WK von dem Werktisch 110 mittels Computersteuerung durchzuführen. Darüber hinaus werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Schritt des Einspannens des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110 und der Schritt des Bohrens des ovalen Lochs und des Lochs mit Innendurchmesseränderung an dem Werkstück WK als separate Schritte ausgeführt. Diese Schritte können auch als Serie von Schritten ausgeführt werden.
Wie aus der obigen Beschreibung der Betätigung ersichtlich ist, dreht sich das Bearbeitungswerkzeug 102 durch schnelles Drehen, während dasselbe auf der Kreisbahn C in einem Zustand, in dem beide Enden des Bearbeitungswerkzeugs 102 von der Spindel 101 und der Zusatzspindel 120 in der Lochbohrmaschine 100 getragen werden, rotierend angetrieben wird. Bei dieser Konfiguration nähert sich die Schneidklinge 103 dem Werkstück WK bzw. trennt sich von demselben derart, dass ein Schnittbetrag sich ändert. Somit kann im Vergleich zum Fall des hin- und herfahrenden Verschiebens des Werkstücks WK die Genauigkeit einer Positionsbestimmung der Schneidklinge verbessert werden, und eine hochgradig genaue Bearbeitung kann durchgeführt werden. Bei der Lochbohrmaschine 100 nähert sich in diesem Fall die Schneidklinge 103 ebenfalls dem Werkstück WK bzw. trennt sich von demselben durch hin- und herfahrendes Verschieben des Werktischs 110, und der Schnittbetrag ändert sich dementsprechend. Das heißt die Lochbohrmaschine 100 gemäß der vorliegenden Erfindung dreht das Bearbeitungswerkzeug 102, um das Loch mit Innendurchmesseränderung zu formen, und verschiebt hin- und herfahrend den Werktisch 110, um das ovale Loch zu formen, wodurch zwei Typen von Formgebung durch zwei Mechanismen durchgeführt werden. Somit kann die Lochbohrmaschine 100 auch komplizierte Lochbohrungen mit hoher Genauigkeit durchführen.
Ferner ist die Implementierung der vorliegenden Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, und es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne von der Aufgabe der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise ist bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Lochbohrmaschine 100 dazu konfiguriert, das Werkstück WK in der X-Achsenrichtung hin- und herfahrend durch den hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus 111 zu verschieben, wodurch das ovale Loch an dem unteren Loch H des Werkstücks WK geformt wird. Die Lochbohrmaschine 100 kann jedoch dazu konfiguriert sein, den Betrag des Vorsprungs der Schneidklinge 103 in der radialen Richtung durch den Werkzeugdrehantriebsmotor 105 in dem Werkzeughaltemechanismus 104 gemäß einer Rotationsposition des Bearbeitungswerkzeugs 102 zu ändern, wodurch das ovale Loch an dem unteren Loch H des Werkstücks WK geformt wird. In diesem Fall steuert die Steuervorrichtung 130 die Betätigung des Werkzeugdrehantriebsmotors 105, so dass nicht nur das Loch mit Innendurchmesseränderung, sondern auch das ovale Loch oder zumindest eines des Lochs mit Innendurchmesseränderung oder des ovalen Lochs an dem unteren Loch H des Werkstücks WK geformt werden kann. Das heißt, die Lochbohrmaschine 100 kann ohne den hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus 111 konfiguriert sein. In diesem Fall kann bei der Lochbohrmaschine 100 der Werktisch 110 auf fixierte Weise auf dem Untergestell der Lochbohrmaschine 100 vorgesehen sein.
Darüber hinaus ist bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel in der Lochbohrmaschine 100 der Arbeitspressmechanismus 112, der zum Einspannen des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110 konfiguriert ist, in einem unabhängigen Zustand physikalisch von dem Werktisch 110 getrennt vorgesehen. Mit dieser Konfiguration wird das Gewicht des Werktischs 110 reduziert, und das Werkstück wird stabil auf dem Werktisch getragen, der hin- und herfahrend in der X-Achsenrichtung verschoben wird, und somit kann der hin- und herfahrende Tischverschiebungsmechanismus 111 eine hochgradig genaue Formgebung durchführen. Jedoch kann bei der Lochbohrmaschine 100 der Arbeitspressmechanismus 112 auch in einem Zustand vorgesehen sein, in dem der Arbeitspressmechanismus 112 auf dem Werktisch 110 getragen wird. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann in der Lochbohrmaschine 100 die gesamte Konfiguration der Lochbohrmaschine 100 kompakt ausgeführt sein.
Ferner ist bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Lochbohrmaschine 100 derart konfiguriert, dass der Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121, der den Positionsbestimmungskörper 121a umfasst, in einem unabhängigen Zustand physikalisch von dem Werktisch 110 getrennt vorgesehen ist. Mit dieser Konfiguration wird das Gewicht des Werktischs 110 reduziert, und das Werkstück WK wird stabil auf dem Werktisch getragen, der hin- und herfahrend in der X-Achsenrichtung verschoben wird, und somit kann der hin- und herfahrende Tischverschiebungsmechanismus 111 eine hochgradig genaue Formgebung durchführen. Jedoch kann bei der Lochbohrmaschine 100 eine Bauvorrichtung oder ein Werkzeug, die bzw. das äquivalent zu dem Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 120 ist, konfiguriert zum Definieren der Position, Ausrichtung und Haltung des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110, auch in einem Zustand vorgesehen sein, in dem die Bauvorrichtung oder das Werkzeug auf dem Werktisch 110 getragen wird.
Zusätzlich umfasst bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Lochbohrmaschine 100 den Selektivanordnungsmechanismus 122. Der Selektivanordnungsmechanismus 122 trägt jeweils die Zusatzspindel 120 und den Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121, verschiebt diese Komponenten einstückig und ordnet diese Komponenten selektiv derart an, dass diese Komponenten dem Werkstück WK, das auf dem Werktisch 110 gehalten wird, zugewandt sind. Mit dieser Konfiguration kann die Lochbohrmaschine 100 durch Positionsbestimmung eines des Werkpositionsbestimmungsmechanismus 121 oder der Zusatzspindel 120 bezüglich des Werkstücks WK auf dem Werktisch 110 ein Zurückziehen des Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121 oder der Zusatzspindel 120 durchführen. Somit kann eine Arbeitseffizienz verbessert werden. Jedoch kann die Lochbohrmaschine 100 auch derart konfiguriert sein, dass die Zusatzspindel 120 und der Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus 121 getrennt angeordnet sind.
Darüber hinaus ist bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Lochbohrmaschine 100 derart konfiguriert, dass die Schneidbearbeitung des ovalen Lochs und des Lochs mit Innendurchmesseränderung für den Kolben als das Werkstück WK durchgeführt wird. Jedoch kann die Lochbohrmaschine 100 auch derart konfiguriert sein, dass die Schneidbearbeitung des ovalen Lochs und/oder des Lochs mit Innendurchmesseränderung für andere Teile als dem Kolben als das Werkstück WK durchgeführt wird.
Bezugszeichenliste

WK: Werkstück
H: unteres Loch
O1: Mittelachse der Schnelldrehung des Bearbeitungswerkzeugs
O2: Mittelachse der Rotation eines Bearbeitungswerkzeugs auf einer Kreisbahn Betrag der Verschiebung eines Werktischs in X-Achsenrichtung zum Bohren des ovalen Lochs
C: Kreisbahn für Verschiebung des Bearbeitungswerkzeugs
100: Lochbohrmaschine
101: Spindel
102: Bearbeitungswerkzeug
103: Schneidklinge
104: Werkzeughaltemechanismus
104a: Werkzeughalterohr
104b: Bewegungswandler
104c: Innenrohr
104d: Außenrohr
105: Werkzeugdrehantriebsmotor
106: Spindelantriebsmotor
107: Spindelvorschubmechanismus
107a: Spindelvorschubmotor
110: Werktisch
111: hin- und herfahrender Tischverschiebungsmechanismus
111a: Tischverschiebungsmotor
112: Arbeitspressmechanismus
112a: Presskörper
112b: Arbeitspressmotor
120: Zusatzspindel
120a: Werkzeugeinpassabschnitt
120b: Zusatzspindelantriebsmotor
121: Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus
121a: Positionsbestimmungskörper
121b: Positionsbestimmungskörper-Antriebsmotor
122: Selektivanordnungsmechanismus
122a: Selektivanordnungsantriebsmotor
130: Steuervorrichtung
131: Bedienfeld
132: Außenabdeckung
133: Tür zum Öffnen/Schließen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013248709 A [0003]

Claims

Eine Lochbohrmaschine, die folgende Merkmale aufweist: einen Werktisch, der dazu konfiguriert ist, ein Werkstück mit einem unteren Loch in Durchgangslochform zu halten; eine Spindel, die in Form einer Stange gebildet ist, die das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks durchdringt, und die dazu konfiguriert ist, ein Bearbeitungswerkzeug, das eine zum Schneiden des Werkstücks konfigurierte Schneidklinge hält, schnell um eine Achse zu drehen, während dieselbe einen Endabschnitt des Bearbeitungswerkzeugs hält, um die Schneidklinge um die Achse drehend zu verschieben und ein gesamtes Bearbeitungswerkzeug an einer Position, die exzentrisch zu einer Mittelachse der schnellen Drehung ist, auf einer Kreisbahn um eine Mittelachse rotierend anzutreiben; eine Zusatzspindel mit einem Werkzeugeinpassabschnitt, in dem die andere Endseite des Bearbeitungswerkzeugs gleitfähig eingepasst ist, und die dazu konfiguriert ist, den Werkzeugeinpassabschnitt auf einer Kreisbahn, die parallel zu der Kreisbahn für die Spindel ist, rotierend anzutreiben; einen Spindelverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, die Spindel und den Werktisch relativ zueinander in einer Y-Achsenrichtung als Achsenrichtung der Spindel zu verschieben, um einen Abstand zwischen der Spindel und dem Werktisch zu erhöhen oder zu verringern; und eine Steuervorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Betätigung jeweils der Spindel, der Zusatzspindel und des Spindelverschiebungsmechanismus zu steuern, wobei die Steuervorrichtung: das Bearbeitungswerkzeug drehend verschiebt, während das Bearbeitungswerkzeug in einem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, wodurch an dem Werkstück ein ovales Loch und/oder ein Loch mit Innendurchmesseränderung, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, geformt wird.
Eine Lochbohrmaschine, die folgende Merkmale aufweist: einen Werktisch, der dazu konfiguriert ist, ein Werkstück mit einem unteren Loch in Durchgangslochform zu halten; eine Spindel, die in Form einer Stange gebildet ist, die das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks durchdringt, und die dazu konfiguriert ist, ein Bearbeitungswerkzeug, das eine zum Schneiden des Werkstücks konfigurierte Schneidklinge hält, schnell um eine Achse zu drehen, während dieselbe einen Endabschnitt des Bearbeitungswerkzeugs hält, um die Schneidklinge um die Achse drehend zu verschieben und ein gesamtes Bearbeitungswerkzeug an einer Position, die exzentrisch zu einer Mittelachse der schnellen Drehung ist, auf einer Kreisbahn um eine Mittelachse rotierend anzutreiben; eine Zusatzspindel mit einem Werkzeugeinpassabschnitt, in dem die andere Endseite des Bearbeitungswerkzeugs gleitfähig eingepasst ist, und die dazu konfiguriert ist, den Werkzeugeinpassabschnitt auf einer Kreisbahn, die parallel zu der Kreisbahn für die Spindel ist, rotierend anzutreiben; einen Spindelverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, die Spindel und den Werktisch relativ zueinander in einer Y-Achsenrichtung als Achsenrichtung der Spindel zu verschieben, um einen Abstand zwischen der Spindel und dem Werktisch zu erhöhen oder zu verringern; einen hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, den Werktisch in einer X-Achsenrichtung, die senkrecht zu der Y-Achsenrichtung ist, hin und her zu verschieben; und eine Steuervorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Betätigung jeweils der Spindel, der Zusatzspindel, des Spindelverschiebungsmechanismus und des hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus zu steuern, wobei die Steuervorrichtung: das Bearbeitungswerkzeug drehend verschiebt, während das Bearbeitungswerkzeug in einem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, um an dem Werkstück ein Loch mit Innendurchmesseränderung zu formen, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, und den Werktisch in der X-Achsenrichtung hin und her verschiebt, während das Bearbeitungswerkzeug in dem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, um an dem Werkstück ein ovales Loch zu formen.
Die Lochbohrmaschine gemäß Anspruch 2, die ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Arbeitspressmechanismus, der dem Werktisch zugewandt unabhängig von dem Werktisch angeordnet ist und zum Pressen des Werkstücks gegen den Werktisch konfiguriert ist, wobei bei dem Arbeitspressmechanismus: ein Presskörper, der zum Pressen des Werkstücks gegen den Werktisch konfiguriert ist, durch den hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus dem Werkstück folgt, das in der X-Achsenrichtung hin- und herfahrend verschoben wird
Die Lochbohrmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner folgende Merkmale aufweist: einen Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, einen stangenförmigen Positionsbestimmungskörper zu halten, der das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks derart durchdringt, dass der Positionsbestimmungskörper sich dem unteren Loch nähert und dasselbe durchdringt oder sich von demselben trennt; und einen Selektivanordnungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, die Zusatzspindel und den Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus einstückig zu verschieben, um die Zusatzspindel und den Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus selektiv derart anzuordnen, dass die Zusatzspindel und der Arbeitspositionsbestimmungsmechanismus dem auf dem Werktisch gehaltenen Werkstück zugewandt sind.
Ein Verfahren zum Bohren eines ovalen Lochs und eines Lochs mit Innendurchmesseränderung, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, an einem Werkstück mittels einer Bohrlochmaschine, die Folgendes umfasst: einen Werktisch, der dazu konfiguriert ist, das Werkstück mit einem unteren Loch in Durchgangslochform zu halten, eine Spindel, die in Form einer Stange gebildet ist, die das untere Loch des auf dem Werktisch gehaltenen Werkstücks durchdringt, und die dazu konfiguriert ist, ein Bearbeitungswerkzeug, das eine zum Schneiden des Werkstücks konfigurierte Schneidklinge hält, schnell um eine Achse zu drehen, während dieselbe einen Endabschnitt des Bearbeitungswerkzeugs hält, um die Schneidklinge um die Achse drehend zu verschieben und ein gesamtes Bearbeitungswerkzeug an einer Position, die exzentrisch zu einer Mittelachse der schnellen Drehung ist, auf einer Kreisbahn um eine Mittelachse rotierend anzutreiben, eine Zusatzspindel mit einem Werkzeugeinpassabschnitt, in dem die andere Endseite des Bearbeitungswerkzeugs gleitfähig eingepasst ist, und die dazu konfiguriert ist, den Werkzeugeinpassabschnitt auf einer Kreisbahn, die parallel zu der Kreisbahn für die Spindel ist, rotierend anzutreiben, einen Spindelverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, die Spindel und den Werktisch relativ zueinander in einer Y-Achsenrichtung als Achsenrichtung der Spindel zu verschieben, um einen Abstand zwischen der Spindel und dem Werktisch zu erhöhen oder zu verringern, einen hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, den Werktisch in einer X-Achsenrichtung, die senkrecht zu der Y-Achsenrichtung ist, hin und her zu verschieben, und eine Steuervorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Betätigung jeweils der Spindel, der Zusatzspindel, des Spindelverschiebungsmechanismus und des hin- und herfahrenden Tischverschiebungsmechanismus zu steuern, wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist: Bewirken, dass die Steuervorrichtung das Bearbeitungswerkzeug drehend verschiebt, während das Bearbeitungswerkzeug in einem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, um an dem Werkstück das Loch mit Innendurchmesseränderung zu formen, dessen Innendurchmesser sich entlang einer Lochtiefenrichtung ändert, und den Werktisch in der X-Achsenrichtung hin und her verschiebt, während das Bearbeitungswerkzeug in dem rotierend angetriebenen Zustand in der Y-Achsenrichtung verschoben wird, um an dem Werkstück das ovale Loch zu formen.