JP2000190198A - ホ―ニングツ―ル用アダプタ装置 - Google Patents

ホ―ニングツ―ル用アダプタ装置

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JP2000190198A
JP2000190198A JP37305198A JP37305198A JP2000190198A JP 2000190198 A JP2000190198 A JP 2000190198A JP 37305198 A JP37305198 A JP 37305198A JP 37305198 A JP37305198 A JP 37305198A JP 2000190198 A JP2000190198 A JP 2000190198A
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honing
cam
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JP37305198A
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English (en)
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Kazuhiko Tsuji
和彦 辻
Hiroyuki Oe
裕之 大江
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Nisshin Seisakusho KK
Original Assignee
Nisshin Seisakusho KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホーニング盤の回転主軸に対して、ホーニン
グツールを、回転振れや倒れを生じることなく、簡易に
かつ取外し可能に装着することができる構造を備えたア
ダプタ装置を提供する。 【解決手段】 ホーニングツール1を一体保持するツー
ルホルダ6と、回転主軸2先端部に設けられたホルダ保
持部5とを係合固定するプルスタッド固定部7は、回転
主軸2の外周部に操作部47を備え、回転主軸2の中心
部に砥石拡張機構を有するホーニング盤においても、マ
シニングセンタ等において採用されるプルスタッド・ド
ローバ方式に近似した動作方式の採用が可能となり、ホ
ーニングツール1の簡易かつ迅速な着脱作業が実現す
る。また、取付基準側部位である回転主軸2側とアダプ
タ側との接続部に、回転主軸2の軸心に対するホーニン
グツール1の軸心位置を調整する振れ取り部8,9を備
えており、ホーニングツール1の軸心と回転主軸2の軸
心が正確に同軸状になるように設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ホーニングツー
ル用アダプタ装置に関し、さらに詳細には、ホーニング
盤の回転主軸の先端部にホーニングツールを取外し可能
に取り付けるためのアダプタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】工作物(以下ワークと称する)の円筒内
径面の精密仕上に使用されるホーニング盤において、回
転工具であるホーニングツールの取付け形態としては、
いわゆるユニバーサルタイプとリジットタイプの2方式
がある。
【0003】ユニバーサルタイプのものは、比較的大き
なワークの加工に用いられることが多く、ホーニングツ
ールが回転主軸に対して自在継手を介して取り付けられ
るとともに、ワークが固定的に支持される。一方、リジ
ットタイプのものは、比較的小さなワークの加工に用い
られることが多く、ホーニングツールが回転主軸に対し
て固定的に取り付けられるとともに、ワークが浮動機構
を備えたワーク保持治具に浮動状態で支持される。
【0004】ところで,ホーニングツールは、交換可能
な工具として、回転主軸の先端部に着脱可能に装着され
るところ、ツールリジットタイプにおいては、従来、図
6および図7に示すような装着構造が一般的であった。
【0005】図6に示す装着構造は、装着アダプタa
が、袋ナット等の締付け固定具bによりホーニング盤の
回転主軸cに一体固定されるとともに、この装着アダプ
タaに、ホーニングツールdが、止めねじ等の締付具e
により取外し可能に取付け固定されている。fはホーニ
ングツールdの砥石g,g,…を拡張動作させるコーン
ロッドで、ホーニングツールdの装着状態において、コ
ーンロッドfの基端が、弾発スプリングhにより、回転
主軸c内に設けられた切込み軸iの先端に常時当接し
て、砥石車拡張機構を構成している。
【0006】また、図7に示す装着構造は、テーパシャ
ンクjを有する装着アダプタaが、袋ナット等の締付け
固定具bによりホーニング盤の回転主軸c先端のテーパ
孔kに嵌着固定されるとともに、この装着アダプタa
に、ホーニングツールdが、ミーリングチャックlによ
り取外し可能に取付け固定されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装着構造では、以下に述べるような問題点が
あり、その改良が要望されていた。
【0008】すなわち、ホーニングツールdは、ワーク
の型番変更等により異なる径寸法の円筒内径面を加工す
る場合や、砥石g,g,…の磨耗に伴い新しい砥石g,
g,…と交換する場合などに、定期的にまたは経時的に
交換される。この場合に、回転主軸cの軸心に対してホ
ーニングツールdの軸心が傾斜していると、回転主軸c
の回転時に、ホーニングツールdが回転主軸cに対して
回転振れを起こしてしまい、高精度、高速の加工ができ
ない。このため、回転主軸cに対する新しいホーニング
ツールdの取付けは、ホーニングツールdの軸心と回転
主軸cの軸心が正確に同軸状になるように行う必要があ
る。
【0009】ところが、図6または図7のような装着構
造では、装着アダプタaが回転主軸cに対して固定的
で、その軸心位置の調整が不可能なため、この部位に軸
心の傾きがあると、これがそのまま回転主軸cとホーニ
ングツールdの軸心の傾斜となって表れ、回転主軸cの
回転時には、ホーニングツールdの回転振れが生じると
とともに、その復帰性がないつまり回転振れを解消させ
ることができない。これがため、通常は、ホーニングツ
ールdを回転主軸cに一旦取り付けた後に、さらにホー
ニングツールdの回転振れを除去する微調整が必要であ
り、この調整作業には時間がかかり、ホーニングツール
dの交換作業効率を著しく低下させていた。
【0010】この点に関して、特開平7−276223
号公報に開示されるように、ホーニングツールdが、ホ
ーニング盤に設けられたクランプ機構mを介して回転主
軸cに取外し可能に取り付けられる装着構造も提案され
ている(図8参照)。
【0011】この装着構造において、上記クランプ機構
mは、ホーニング盤のVブロックnに形成されたV溝o
と、このV溝oにホーニングツールdを押し付けるアク
チュエータpとを備えてなる。一方、ホーニングツール
dは、円筒状のブラケットqと、このブラケットqに軸
受rを介して回転可能に支持されるツール本体sとを備
えてなる。そして、上記ブラケットqが、アクチュエー
タpにより、Vブロックnに形成されたV溝oにクラン
プ固定されて、ツール本体sが回転可能に支持されると
ともに、このツール本体sは、カップリングtを介して
上記回転主軸cに駆動連結されている。
【0012】このような構造とすることにより、ホーニ
ングツールdを交換した際に、回転主軸cの軸心に対し
てホーニングツールdの軸心が傾いていたとしても、ホ
ーニングツールdに回転力を与えたときのツール本体s
の回転振れを防ぐことができ、上述した問題点は解消す
ることができる。ところが、この構造では、新たに次の
ような不具合があり、未だ完全なものではなく、さらな
る改良が要望されていた。
【0013】 回転主軸cとホーニングツールdの軸
心が傾いていても、ツール本体sはクランプ機構mによ
り円滑な回転が保証されて、回転振れは生じない。とこ
ろが、回転主軸cの上下往復動作に伴って、ホーニング
ツールdは、ワークの円筒内径面の軸心に対して傾いた
ままの状態で上下動することとなり、この上下動時の傾
きを吸収する治具、例えばユニバーサル治具が必要とな
る。
【0014】 VブロックnのV溝oが経時的に磨耗
すると、このV溝oの心出し機能が損なわれて、やはり
上記と同様な問題を生じるに至る。
【0015】 アクチュエータpによるホーニングツ
ールdのクランプ圧や、ホーニングツールd回転時の軸
受r部分の発熱により、ホーニングツールdに変形が生
じる場合がある。
【0016】また、マシニングセンタ等においては、図
9に示すように、回転工具uを一体的に取り付けたテー
パ状のシャンクvの基端に付けられているプルスタット
xを、回転主軸cの中心部に設けられたドローバ(引き
込み装置)yで引き込んで、シャンクvを回転主軸c先
端のテーパ穴zに嵌合固定するものがあるが、この構造
は、回転主軸cの中心部に砥石拡張機構を有するホーニ
ング盤には適用することができない。
【0017】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、ホーニング盤の
回転主軸に対して、ホーニングツールを、回転振れや倒
れを生じることなく、簡易にかつ取外し可能に装着する
ことができる構造を備えたアダプタ装置を提供すること
にある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のホーニングツール用アダプタ装置は、ホー
ニング盤の回転主軸先端部に設けられた、シャンク保持
穴を有するホルダ保持部と、ホーニングツールを一体保
持するとともに、上記ホルダ保持部のシャンク保持穴に
取外し可能に挿入固定されるシャンク部を備えるツール
ホルダと、上記回転主軸の外周部に操作部を有し、上記
ツールホルダおよびホルダ保持部を係脱可能に係合固定
させるプルスタッド固定手段とを備えてなるとともに、
取付基準側部位である上記回転主軸側とこの取付基準側
部位に取り付けられるアダプタ側との接続部に、上記回
転主軸の軸心に対するホーニングツールの軸心位置を調
整する振れ取り手段を備えてなることを特徴とする。
【0019】好適な実施態様として、上記振れ取り手段
は、上記回転主軸側とアダプタ側との接続部において、
いずれか一方の側に、複数のジャッキボルトが螺進退可
能に設けられるとともに、他方の側に、これらジャッキ
ボルトの先端を受支する受支面が設けられてなり、上記
ジャッキボルトの螺進退操作により、上記回転主軸側と
アダプタ側の接続部間距離が調整されて、上記回転主軸
の軸心に対するホーニングツールの軸心位置が調整され
る構成とされている。この振れ取り手段は、上記回転主
軸先端部と、この回転主軸先端部に取り付けられる上記
ホルダ保持部との接続部、またはツールホルダのツール
アダプタとシャンク部との接続部、あるはこれら両者に
設けられる。
【0020】また、上記プルスタッド固定手段は、上記
ツールホルダのシャンク部の基端に設けられたプルスタ
ッドと、上記ホルダ保持部の基端に設けられて、上記プ
ルスタッドを軸方向へ係脱可能に係合固定する係合機構
とからなり、上記係合機構は、上記ホルダ保持部の基端
に配された複数の保持ポケット内にそれぞれ径方向へ移
動可能に保持された係合球と、上記回転主軸に設けられ
て、上記係合球を径方向へ移動操作するカム部と、上記
回転主軸の外周部に設けられて、上記カム部をカム操作
する上記操作部とを備えてなり、この操作部により上記
カム部をカム操作することにより、上記係合球が、径方
向へ移動して、上記ツールホルダのプルスタッドを係脱
可能に軸方向へ係合固定するように構成されている。
【0021】ホーニング盤の回転工具であるホーニング
ツールは、ワークの型番変更等により異なる径寸法の円
筒内径面を加工する場合や、砥石の磨耗に伴い新しい砥
石と交換する場合などに、定期的にまたは経時的に交換
されるところ、ホーニングツールの回転主軸に対する回
転振れを防止して、高精度、高速の加工を確保するた
め、新しいホーニングツールの回転主軸に対する取付け
に際しては、ホーニングツールの軸心と回転主軸の軸心
が正確に同軸状になるように設定する必要がある。
【0022】本発明においては、取付基準側部位である
回転主軸側とこの取付基準側部位に取り付けられるアダ
プタ側との接続部に、回転主軸の軸心に対するホーニン
グツールの軸心位置を調整する振れ取り手段を備えてお
り、ホーニングツールの交換に際して、あるいは経時的
な回転主軸の軸心がホーニングツールの軸心に対して傾
斜した場合に、適宜これら両軸心を調整一致させること
が可能である。
【0023】また、ホーニングツールを一体保持するツ
ールホルダと、回転主軸先端部に設けられたホルダ保持
部との係合固定は、ワンタッチで係脱動作が行われるプ
ルスタッド固定手段により行われるから、ホーニングツ
ールの簡易にかつ迅速な着脱作業が実現する。
【0024】具体的には、上記プルスタッド固定手段
は、上記回転主軸の外周部に操作部を有することによ
り、回転主軸の中心部に砥石拡張機構を有するホーニン
グ盤においても、マシニングセンタ等において採用され
るプルスタッド・ドローバ方式に近似した動作方式の採
用が可能となり、これにより、ワンタッチでツールホル
ダおよびホルダ保持部を係脱可能に係合固定させること
が可能となる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0026】本発明に係るホーニングツール用アダプタ
装置が図1〜図5に示されており、このアダプタ装置A
は、具体的には、いわゆるリジットタイプのホーニング
盤に装置されるものである。このホーニング盤におい
て、ホーニングツール1が、上記アダプタ装置Aを介し
て、回転主軸2に対して取外し可能にかつ固定的に取り
付けられるとともに、図示しないが、浮動機構を備えた
ワーク保持治具に加工すべきワークが浮動状態で支持さ
れる。
【0027】アダプタ装置Aは、回転主軸2側に設けら
れるホルダ保持部5と、ホーニングツール1を一体保持
するツールホルダ6と、これら両者5,6を係合固定す
るプルスタッド固定部(プルスタッド固定手段)7と、
回転主軸2の軸心に対するホーニングツール1の軸心位
置を調整する振れ取り部(振れ取り手段)8,9とを主
要部として備えてなる。
【0028】ホーニングツール1は、回転主軸2の先端
部つまり下端部に、本アダプタ装置Aを介して取外し交
換可能に装着されるもので、その具体的構造は図示しな
いが、ツール本体10の内部には、径方向へ拡縮可能に
配された複数の砥石と、これを拡張動作(切り込み動
作)させるコーンロッド11を備えるなど、従来周知の
一般的基本構成を備えている。
【0029】回転主軸2は、上記ホーニングツール1に
回転運動と往復運動を付与するもので、具体的構造は図
示しないが、装置本体に鉛直方向へ移動可能に設けられ
たスライド本体15に軸受17,17により回転可能に
軸支されるとともに、主軸駆動モータ等を含む主軸回転
駆動部と、上下動シリンダ等を含む主軸往復駆動部とに
それぞれ駆動連結されるなど、従来周知の一般的基本構
成を備えている。また、回転主軸2は中空円筒状とさ
れ、その中空内部2aには、砥石切込み装置の切込軸1
6が上下方向へ移動可能に設けられている。この切込軸
16は、その上端側が図外の切込み駆動源に駆動連結さ
れるとともに、その下端が上記コーンロッド11の上端
に当接係合されている。
【0030】ホルダ保持部5は、締付けボルト20,2
0,…により、回転主軸2の先端部に取り付け固定され
るとともに、回転主軸2先端部との接続部に設けられた
振れ取り部8により、その軸線位置が調整可能とされて
いる。
【0031】ホルダ保持部5は、その径方向央部分にシ
ャンク保持穴21が設けられるとともに、その内周面2
1aがテーパ内周面の形態とされている。また、ホルダ
保持部5の軸方向基端部分は中空の円筒部24とされ、
その円筒穴24aに後述するツールホルダ6のプルスタ
ッド40が挿通可能とされるとともに、円筒部24の径
方向へ貫通して複数の保持ポケット22a,22a,…
が設けられている。これら保持ポケット22a,22
a,…は、後述するように、プルスタッド固定部7の係
合機構22の一部を構成する。
【0032】上記振れ取り部8は、ホルダ保持部5の接
続部5aに、複数のジャッキボルト23,23,…がホ
ルダ保持部5の軸線に平行な方向へ螺進退可能に設けら
れるとともに、回転主軸2の接続部つまり先端面2b
が、これらジャッキボルト23,23,…の先端を受支
する受支面とされてなり、この受支面2bが上記ホルダ
保持部5の軸線に直交する平坦面とされている。
【0033】そして、上記ジャッキボルト23,23,
…の螺進退操作により、両接続部2b,5a間の距離
(間隔寸法)が微調整されて、上記回転主軸2の軸心に
対するホーニングツール1の軸心位置が微調整される、
つまり、シャンク保持穴21のテーパ内径面21aの軸
心が回転主軸2の軸心と同心とされる。
【0034】ツールホルダ6は、ホーニングツール1を
一体保持するとともに、上記ホルダ保持部5のシャンク
保持穴21に取外し可能に挿入固定されるもので、具体
的には、ツールアダプタ25とシャンク部26が一体的
に組み立てられてなる。
【0035】ツールアダプタ25は、ホーニングツール
1を一体保持する部分で、具体的には、内部に保持穴2
7を有する筒状体からなる。このツールアダプタ25の
保持穴27に、上記ホーニングツール1のツール本体1
0の基端に設けられた挿入部10aが嵌挿されるととも
に、固定ボルト29により締付けられて、ツールアダプ
タ25とホーニングツール1が一体固定される。この場
合、ツールアダプタ25の保持穴27とホーニングツー
ル1は同心状に配置固定される。また、ツールアダプタ
25の外径面は円筒面に形成されるとともに、先端部に
取付用フランジ30が設けられている。
【0036】シャンク部26は、回転主軸2先端のシャ
ンク保持穴21に取外し可能に挿入固定される部分で、
具体的には、その外周面26aがテーパ外周面とされた
テーパシャンクの形態とされている。このテーパシャン
ク26の内部には、ツールアダプタ25が嵌挿される大
径穴31aと、上記ホーニングツール1のコーンロッド
11が挿通される小径穴31bが同軸状に連続して貫設
されている。上記大径穴31aは、ツールアダプタ25
の円筒面に対応した内径寸法を有するとともに、小径穴
31bは、上記コーンロッド11およびこの外周に設け
られるコーンロッド戻しバネ32が挿通可能な内径寸法
を有する。
【0037】ツールアダプタ25の保持穴27に、上記
ホーニングツール1のツール本体10の基端に設けられ
た挿入部10aが嵌挿されるとともに、このツールアダ
プタ25の取付用フランジ30が上記テーパシャンク2
6の先端面26bに当接支持されて、締付けボルト3
3,33,…により、両者が一体固定される。これによ
り、ツールアダプタ25とテーパシャンク26とからな
るツールホルダ6が完成するとともに、このツールホル
ダ6に、ホーニングツール1が一体的に取り付けられ
る。
【0038】なお、上記ツールホルダ6において、ツー
ルアダプタ25とテーパシャンク26は、その接続部に
設けられた振れ取り部9により、その軸線位置が調整可
能とされている。
【0039】つまり、上記振れ取り部9は、ツールアダ
プタ25の接続部つまり取付用フランジ30に、複数の
ジャッキボルト34,34,…がツールアダプタ25の
軸線に平行な方向へ螺進退可能に設けられるとともに、
テーパシャンク26の接続部つまり先端面26bが、こ
れらジャッキボルト34,34,…の先端を受支する受
支面とされてなり、この受支面26bが上記ツールアダ
プタ25の軸線に直交する平坦面とされている。
【0040】そして、上記ジャッキボルト34,34,
…の螺進退操作により、両接続部26b,30間の距離
(間隔寸法)が微調整されて、上記テーパシャンク26
の軸心に対するツールアダプタ25の軸心位置が微調整
されて、さらにはホーニングツール1の軸心がテーパシ
ャンク26の軸心と同心とされる。
【0041】上記テーパシャンク26のテーパ外周面2
6aは、上記シャンク保持穴21のテーパ内周面21a
に対応した形状とされ、両者21a,26aが密着状に
かつ同心状に嵌合するようにされている。また、テーパ
シャンク26の先端部に取付用フランジ35が設けられ
ている。
【0042】この取付用フランジ35は、回転主軸2先
端部のホルダ保持部先端面5bに当接係合する平坦面3
5aを有し、これら両係合面5b、35aは、その断面
形状において、上記テーパ内外周面21a、26aに対
して傾斜した面とされ、図示の実施形態においては、テ
ーパシャンク26およびホルダ保持部5の軸心方向に直
交する環状平坦面とされている。
【0043】これにより、ツールホルダ6のテーパシャ
ンク26とホルダ保持部5のテーパ穴21の嵌合固定状
態において、上記テーパ内外周面21a、26a同士お
よび上記係合面5b、35a同士がそれぞれ同時に密着
状に接合する二面拘束構造とされ、ホルダ保持部5とツ
ールホルダ6のの同心度が高い精度をもって確保され
る。
【0044】また、これに関連して、テーパシャンク2
6の取付用フランジ35には、回り止め溝36が設けら
れるとともに、ホルダ保持部5の係合面5bには、上記
回り止め溝36に嵌入係止する回り止めピン37が突設
されてなり、これら両者36,37の係合により、回転
主軸2に対するツールホルダ6の回り止めがなされる。
【0045】プルスタッド固定部7は、上記ツールホル
ダ6を回転主軸2のホルダ保持部5に対して係脱可能に
係合固定させるもので、ツールホルダ6のテーパシャン
ク26に設けられたプルスタッド40と、上記ホルダ保
持部5の基端部位に設けられた前記係合機構22とから
なる。
【0046】上記プルスタッド40は、上記テーパシャ
ンク26の基端部に設けられており、図1および図4に
示すような断面形状を有する膨出部40aを備える。
【0047】係合機構22は、上記プルスタッド24を
軸方向へ係脱可能に係合固定するもので、前記複数の保
持ポケット22a,22a,…内に保持された鋼球(係
合球)45,45,…と、これら鋼球45,45,…を
移動操作するカム部46と、このカム部46をカム操作
する操作部47とを主要部として構成されている。
【0048】複数(図示の実施形態においては6個)の
保持ポケット22a,22a,…は、図3(b) に示すよ
うに、ホルダ保持部5の軸方向基端部分に設けられた円
筒部24に、均等に径方向へ貫通して配され、各保持ポ
ケット22a内に、上記鋼球45が径方向へ摺動可能に
挿入保持されている。保持ポケット22a,22a,…
の軸方向配置箇所は、ホルダ保持部5のシャンク保持穴
21にツールホルダ6のテーパシャンク26が嵌挿され
た状態において、鋼球45,45,…がプルスタッド4
0の膨出部40aの前側傾斜面(図1および図4におい
て下側傾斜面)に対向位置するように設定される。
【0049】カム部46は、上記鋼球45,45,…を
径方向へ移動操作するもので、回転主軸2の先端部内周
部分に配されている。
【0050】具体的には、カム部46は、その内径部に
カム面50を有するオペレーションスリーブの形態とさ
れ、回転主軸2の先端部内径部位に設けられた円筒収容
部52内に、軸方向および円周方向へ摺動可能に設けら
れている。
【0051】オペレーションスリーブ46の内径部は、
図1および図4に示すように、ホルダ保持部5の鋼球4
5,45,…の外周を取り囲むように対向配置され、鋼
球45,45,…の径方向内方への係合移動を行う上記
カム面50と、鋼球45,45,…の径方向外方への退
避移動を許容する退避凹部51とから構成されている。
【0052】オペレーションスリーブ46のカム面50
は、オペレーションスリーブ46の軸方向位置に対応し
て、上記鋼球45,45,…に当接し、鋼球45,4
5,…の径方向位置を規定するように構成されている。
【0053】図示の実施形態においては、上記カム面5
0は、図示のごとく、先端方向(下方向)へ向けて小径
となるテーパ面とされてなり、オペレーションスリーブ
46が基端方向つまり上方向(図2および図5の矢符Y
方向と逆方向)へ移動することにより、鋼球45,4
5,…を上記プルスタッド40の膨出部40aとの係合
方向つまり径方向内方へカム移動させる構成とされてい
る。
【0054】一方、オペレーションスリーブ46の退避
凹部51は、上記カム面50の大径側に隣接して設けら
れており、鋼球45,45,…が、少なくともホルダ保
持部5の円筒部24の内径面よりも径方向外方へ退避し
得る空間を提供する内径寸法とされている。
【0055】また、上記カム面50と退避凹部51との
境界部分は、退避凹部51内径面からカム面50へ連続
するテーパ面とされて、両者50,51での鋼球45,
45,…の軸方向移動(特に退避凹部51からカム面5
0への移動)が円滑に行われるようにされている。
【0056】しかして、オペレーションスリーブ46が
回転主軸2に対して先端側(図2および図5のY方向)
へ移動すると、オペレーションスリーブ46の退避凹部
51は、図4に示すように、ホルダ保持部5の鋼球4
5,45,…に対応した位置にあって、ツールホルダ6
のプルスタッド40は、鋼球45,45,…位置を通過
してホルダ保持部5の円筒部24に自由に挿通可能な状
態にある。
【0057】一方、ホルダ保持部5のシャンク保持穴2
1にツールホルダ6のテーパシャンク26が嵌挿された
状態、つまり、図1に示すように、ツールホルダ6のプ
ルスタッド40がホルダ保持部5の円筒部24の最奥部
近傍にある状態において、プルスタッド40の膨出部4
0aの前側傾斜面は、ホルダ保持部5の鋼球45,4
5,…に対応した位置にあり、この状態において、オペ
レーションスリーブ46が回転主軸2に対して基端側へ
移動すると、オペレーションスリーブ46のカム面50
は、ホルダ保持部5の鋼球45,45,…に対応した位
置にある。これにより、鋼球45,45,…は、カム面
50の軸方向位置に応じて、上記プルスタッド40の膨
出部40aの前側傾斜面に係合し、カム面50が軸方向
基端側へ移動するにつれて、プルスタッド40をホルダ
保持部5の円筒部24の最奥部方向へ引込み、ホルダ保
持部5のシャンク保持穴21にツールホルダ6のテーパ
シャンク26を密着嵌合固定する。
【0058】操作部47は、上記オペレーションスリー
ブ46をカム操作する部位で、回転主軸2の外周部に設
けられている。
【0059】具体的には、上記操作部47は、オペレー
ションスリーブ46に一体的に設けられたカム軸60
と、このカム軸60の回転主軸2の軸心方向への移動を
許容する長穴61と、上記カム軸60をカム駆動させる
カムリング62とを主要部として構成されている。
【0060】 1カム軸
60は、オペレーションスリーブ46に一体的に設けら
れるとともに、上記長穴61を径方向外方へ貫通して回
転主軸2の外周部に臨み、さらにはカムリング62と係
合している。
【0061】すなわち、カム軸60は、オペレーション
スリーブ46に径方向へ貫通して一体固定されている。
カム軸60の径方向内側部は、オペレーションスリーブ
46の内径側へ突出するとともに、その中央部分に回転
主軸2を挿通する挿通穴65が貫設され、また、径方向
内側部の前面には、上記ホルダ保持部5の円筒部24の
基端面24bおよびプルスタッド40の端面40bに係
合可能な係合面66が形成されている。
【0062】そして、この係合面66は、ホーニングツ
ール1の取外し時に、カム軸60のY方向への移動に伴
って、プルスタッド40の端面40bをY方向へ押し出
すとともに、上記円筒部24の基端面24bとの係合に
より、カム軸60の軸方向先端側への移動範囲が規定さ
れる。
【0063】また、カム軸60の径方向外側部は、オペ
レーションスリーブ46の外径側へ突出するとともに、
回転主軸2に貫設された長穴61を貫通して設けられて
いる。この長穴61は、回転主軸2の軸心方向へ延びて
形成されており、この長穴61の平行な両側面61a,
61aに、カム軸60の平行な平坦面からなる二面カッ
ト部60a,60aが摺動案内されるように構成されて
いる。これにより、カム軸60は、長穴61にガタつく
ことなく摺動案内されて、オペレーションスリーブ46
を回転主軸2の軸方向へ移動させるように構成されてい
る。
【0064】カムリング62は、上記カム軸60をカム
駆動するアクチュエータとして機能する部位で、カム軸
60と係合するカム穴67を備えている。
【0065】すなわち、カムリング62は円筒状のもの
で、回転主軸2の外周面2cに回転可能に設けられると
ともに、止め輪68により回転主軸2の軸方向への移動
を規制されている。止め輪68は、カムリング62の先
端面に締付けボルトにより取り付け固定されるととも
に、その内径側縁部が回転主軸2の環状溝69に摺動可
能に係合している。
【0066】なお、上記カム軸60とカム穴67との組
は、カムリング62の断面円において対象位置に対向し
て一対設けられており、一対のカム軸60,60は一体
ものとされている。
【0067】また、カムリング62のカム穴67は、図
2および図5に示すように、回転主軸2の軸心方向に対
して異なる傾斜角度をもって延びる連続した二つのカム
部67a,67bから構成されており、これら両カム部
67a,67bに、上記カム軸60がカム駆動可能なよ
うに案内支持される。具体的には、カム軸60の外端部
分には回転ローラ70が回転可能に軸支されており、こ
の回転ローラ70が上記両カム部67a,67bの内壁
面に沿って転動走行するように嵌挿支持されている。
【0068】第1のカム部67aは、回転主軸2の軸心
方向に対して小さな角度θ1 をもって傾斜しており、こ
のカム部67a内に上記カム軸60の回転ローラ70が
あるとき、オペレーションスリーブ46の退避凹部51
がホルダ保持部5の鋼球45,45,…に対応した位置
にある(図4および図5参照)。
【0069】一方、第2のカム部67bは、回転主軸2
の軸心方向に対して大きな角度θ2をもって傾斜してお
り、このカム部67b内に上記カム軸60の回転ローラ
70があるとき、オペレーションスリーブ46のカム面
50がホルダ保持部5の鋼球45,45,…に対応した
位置にある(図1および図2参照)。
【0070】また、上記カムリング62の操作部とし
て、カムリング62の外周部に、操作レバー75が径方
向外方へ延びて設けられるとともに、回転主軸2の外周
部に、支持レバー76が径方向外方へ延びて設けられて
いる。この支持レバー76に対応して、カムリング62
には、支持レバー76を挿通する挿通穴77が周方向へ
延びて設けられており、カムリング62の支持レバー7
6に対する周方向への回転が許容される。操作レバー7
5と支持レバー76との組は、カムリング62の円周方
向対称位置に一対設けられている。
【0071】また、上記支持レバー76にはバネフック
78が取付け固定されるとともに、これに対応して、止
め輪68にバネポスト79が取付け固定されており、こ
れら両者78,79に引張りバネ80の両端が接続支持
されている。これにより、上記一組の操作レバー75と
支持レバー76は互いに引き離される方向、つまりカム
リング62がX方向と逆方向へ常時弾発付勢されてい
る。
【0072】したがって、一組の操作レバー75と支持
レバー76を互いに引き寄せる方向へ手指で摘まむと、
カムリング62が引張りバネ80の弾発付勢力に抗して
X方向へ回転し、回転ローラ70がカムリング62のカ
ム穴67沿って案内され、これにより、カム軸60が長
穴61に沿って案内されて、オペレーションスリーブ4
6が回転主軸2の軸心方向(矢符Y方向)へ移動する。
一方、上記操作レバー75と支持レバー76から手指を
離すと、引張りバネ80の弾発付勢力により、カムリン
グ62がX方向と逆方向へ回転し、上記と逆の作用によ
り、オペレーションスリーブ46がY方向と逆方向へ移
動復帰する。
【0073】ここで、ホルダ保持部5に対するツールホ
ルダ6の引込み固定力は、引張りバネ80,80の弾発
付勢力(収縮力)、カムリング62のカム穴67(第1
のカム部67a、第2のカム部67b)の傾斜角度
θ1 ,θ2 、カムリング62による力点とオペレーショ
ンスリーブ46のカム面50の傾斜角度(テーパ度)、
プルスタッド40の膨出部40aの前側傾斜面の傾斜角
度、およびこれら各構成部材の摩擦抵抗等により決ま
る。一例として、弾発付勢力が8Kgfの引張りバネ8
0を用いて、ツールホルダ6の引込み固定力が500K
gfとなるように設計される。
【0074】しかして、以上のように構成されたホーニ
ング盤において、回転主軸2が所定の回転速度をもって
回転駆動されるとともに、所定の速度とストロークをも
って昇降動作され、これにより、ホーニングツール1に
回転運動と往復運動が与えられながら、砥石切込み装置
の切込軸16によるホーニングツール1のコーンロッド
11の下降動作により砥石に一定の切込み(拡張)が与
えられて、ワークの内径面をホーニング仕上げする。
【0075】ところで、ホーニング盤の回転工具である
ホーニングツール1は、ワークの型番変更等により異な
る径寸法の円筒内径面を加工する場合や、砥石の磨耗に
伴い新しい砥石と交換する場合などに、以下の手順で定
期的にまたは経時的に交換される。
【0076】 ホーニングツール1の取外し:ホーニ
ングツール1を一体に保持するツールホルダ6が回転主
軸2のホルダ保持部5に装着されている状態において、
手指にて操作レバー75と支持レバー76を摘んで、操
作レバー75を支持レバー76側へ移動させると、カム
リング62がX方向へ回転する。これにより、回転ロー
ラ70がカムリング62のカム穴67に沿って第2のカ
ム部67bから第1のカム部67aの方向へ案内移動さ
れて、カム軸60は回転主軸2の長穴61をY方向へ移
動し、このカム軸60と一体連結されたオペレーション
スリーブ46もY方向へ移動する。
【0077】この動作により、オペレーションスリーブ
46のカム面50により径方向内方へ押し付けられてい
た鋼球45,45,…は、オペレーションスリーブ46
の退避凹部51内へ開放されて径方向外方へ移動可能と
なり、鋼球45,45,…によりプルスタッド40の膨
出部40aを引込み固定されていたツールホルダ6は、
カム軸60の係合面66がプルスタッド40の端面40
bをY方向へ押し出すことにより、回転主軸2のホルダ
保持部5から取り外すことができる。
【0078】 ホーニングツール1の取付け:手指に
て操作レバー75と支持レバー76を摘んで、操作レバ
ー75を支持レバー76側へ移動させたまま、ツールホ
ルダ6を手指で持ち、回り止め溝36をホルダ保持部5
の回り止めピン37に対向配置させながら、テーパシャ
ンク26をホルダ保持部5のシャンク保持穴21に嵌め
る。次いで、手指を操作レバー75と支持レバー76か
ら離すことにより、カムリング62は、引張りバネ8
0,80の弾発復帰力の作用で矢符X方向と逆方向へ回
転する。これにより、回転ローラ70がカムリング62
のカム穴67に沿って第1のカム部67aから第2のカ
ム部67bの方向へ案内移動されて、カム軸60は回転
主軸2の長穴61をY方向と逆方向へ移動し、このカム
軸60と一体連結されたオペレーションスリーブ46も
Y方向と逆方向へ移動する。
【0079】この動作により、鋼球45,45,…は、
オペレーションスリーブ46のカム面50により径方向
内方へ押し付けられて移動し、プルスタッド40の膨出
部40aを軸方向ヘ引込み固定する。
【0080】この場合、鋼球45,45,…は、まずプ
ルスタッド40の膨出部40aの前側傾斜面に当接した
後、さらなる径方向内方への移動と上記前側傾斜面との
協働作用により、膨出部40aをY方向と反対方向へ押
圧し、この結果、プルスタッド40を介してテーパシャ
ンク26が引き込まれて、ホルダ保持部5のシャンク保
持穴21に密着嵌合され(二面拘束状態)、ツールホル
ダ6およびホーニングツール1が回転主軸2に取り付け
固定される。また、これと同時に、コーンロッド戻しバ
ネ32の弾発力により、ホーニングツール1のコーンロ
ッド11の基端面が、回転主軸2内の切込軸16の先端
面に当接係合される。
【0081】以上のホーニングツール1の交換作業は、
プルスタッド固定部7の係脱動作により行われ、しか
も、その動作形式がマシニングセンタ等において採用さ
れるプルスタッド・ドローバ方式に近似したものである
ため、ワンタッチでツールホルダ6とホルダ保持部5を
係係合固定させることが可能で、ホーニングツール1の
簡易かつ迅速な着脱作業が実現する。
【0082】なお、この新しいホーニングツール1の回
転主軸2に対する取付けに際しては、ホーニングツール
1の回転主軸2に対する回転振れを防止して、高精度、
高速の加工を確保するため、ホーニングツール1の軸心
と回転主軸2の軸心が正確に同軸状になるように設定す
る必要がある。
【0083】本実施形態においては、回転主軸2側と回
転主軸2に取り付けられるアダプタ側との接続部、つま
り、回転主軸2とホルダ保持部5の接続部2b,5aお
よびテーパシャンク26とツールアダプタ25の接続部
26b,30に、回転主軸2の軸心に対するホーニング
ツール1の軸心位置を調整する振れ取り部8,9を備え
ており、これら振れ取り部8,9の両者をまたはいずれ
か一方を適宜調整することにより、回転主軸2の軸心と
ホーニングツール1の軸心を調整一致させることが可能
である。このような軸心調整作業は、ホーニングツール
1の交換時のほか、経時的にホーニングツール1の軸心
が回転主軸2の軸心に対して傾斜した場合にも行うこと
ができる。
【0084】なお、上述した実施形態はあくまでも本発
明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれ
に限定されることなくその範囲内で種々の設計変更が可
能であり、例えば、以下のような改変が可能である。
【0085】(1) 図示の実施形態においては、ホーニン
グツール1の軸心と回転主軸2の軸心を正確に同軸状に
なるように設定するため、二つの振れ取り部8,9を備
えているが、具体的構造や目的に応じていずれか一方で
も良い。
【0086】(2) また、上記振れ取り部8,9の具体的
構成は、図示の実施形態に限定されず同様な機能を有す
る限り設計変更可能であり、例えば、ジャッキボルト2
3,34と受支面2b,26bの配設構成を逆にしても
良い。
【0087】(3) 図示の実施形態においては手動交換方
式であるが、上記ホーニングツール1を一体保持するツ
ールホルダ6が、自動工具交換装置により取り扱い可能
な構造とされるとともに、少なくとも上記プルスタッド
固定部7が、上記自動工具交換装置と連動して駆動制御
される構成とされることにより、ホーニングツール1の
交換を自動で行う構成とすることも可能である。
【0088】(4) 図示の実施形態におけるホルダ保持部
5とツールホルダ6との二面拘束構造において、係合面
5b、35aは、テーパシャンク26およびホルダ保持
部5の軸心方向に直交する環状平坦面とされているが、
これに限定されず、これら両係合面5b、35aは、そ
の断面形状において、テーパ内外周面21a、26aに
対して傾斜した面であれば、同様の二面拘束効果が発揮
され得る。
【0089】
【発明の効果】以上詳細したように、本発明によれば、
ホーニング盤の回転主軸先端部に設けられた、シャンク
保持穴を有するホルダ保持部と、ホーニングツールを一
体保持するとともに、上記ホルダ保持部のシャンク保持
穴に取外し可能に挿入固定されるシャンク部を備えるツ
ールホルダと、上記回転主軸の外周部に操作部を有し、
上記ツールホルダおよびホルダ保持部を係脱可能に係合
固定させるプルスタッド固定手段とを備えてなるととも
に、取付基準側部位である上記回転主軸側とこの取付基
準側部位に取り付けられるアダプタ側との接続部に、上
記回転主軸の軸心に対するホーニングツールの軸心位置
を調整する振れ取り手段を備えてなるから、ホーニング
盤の回転主軸に対して、ホーニングツールを、回転振れ
や倒れを生じることなく、簡易にかつ取外し可能に装着
することができる。
【0090】すなわち、取付基準側部位である回転主軸
側とこの取付基準側部位に取り付けられるアダプタ側と
の接続部に、回転主軸の軸心に対するホーニングツール
の軸心位置を調整する振れ取り部を備えているので、ホ
ーニングツールの交換に際して、あるいは経時的な回転
主軸の軸心がホーニングツールの軸心に対して傾斜した
場合に、適宜これら両軸心を調整一致させることが可能
である。これにより、ホーニングツールの回転主軸に対
する取付けに際しては、ホーニングツールの軸心と回転
主軸の軸心が正確に同軸状になるように設定することが
でき、ホーニングツールの回転主軸に対する回転振れが
有効に防止されて、高精度、高速の加工が確保される。
【0091】また、ホーニングツールを一体保持するツ
ールホルダと、回転主軸先端部に設けられたホルダ保持
部との係合固定は、プルスタッド固定部により行われる
ところ、このプルスタッド固定部は、回転主軸の外周部
に操作部を備えることにより、回転主軸の中心部に砥石
拡張機構を有するホーニング盤においても、マシニング
センタ等において採用されるプルスタッド・ドローバ方
式に近似した動作方式の採用が可能となった。
【0092】これにより、ワンタッチでツールホルダと
ホルダ保持部が係脱可能に係合固定されることとなり、
ホーニングツールの簡易にかつ迅速な着脱作業が実現す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るホーニングツール用
アダプタ装置を示す正面断面図で、ホーニングツール取
付け時を示す。
【図2】同アダプタ装置を示す正面図で、ホーニングツ
ール取付け時を示す。
【図3】同じく同アダプタ装置を示し、図3(a) は図1
におけるa−a線に沿った断面図、図3(b) は図1にお
けるb−b線に沿った断面図である。
【図4】同アダプタ装置を示す正面断面図で、ホーニン
グツール取外し時を示す。
【図5】同アダプタ装置を示す正面図で、ホーニングツ
ール取外し時を示す。
【図6】従来のホーニングツール用アダプタ装置を示す
正面断面図である。
【図7】従来の他のホーニングツール用アダプタ装置を
示す正面断面図である。
【図8】従来のもう一つ他のホーニングツール用アダプ
タ装置を示す正面断面図である。
【図9】従来のマシニングセンタ等に採用されるプルス
タッド・ドローバ方式のアダプタ装置を示す正面断面図
である。
【符号の説明】
A アダプタ装置 1 ホーニングツール 2 回転主軸 2b 受支面(接続部) 5 ホルダ保持部 5a 接続部 5b 先端面(係合面) 6 ツールホルダ 7 プルスタッド固定部(プルスタッド
固定手段) 8,9 振れ取り部(振れ取り手段) 10 ツール本体 11 コーンロッド 16 切込軸 21 シャンク保持穴(テーパ穴) 21a テーパ内周面 22 係合機構 22a 保持ポケット 23 ジャッキボルト 25 ツールアダプタ 26 テーパシャンク(シャンク部) 26a テーパ外周面 26b 受支面(接続部) 27 保持穴 30 取付用フランジ(接続部) 34 ジャッキボルト 35a 平坦面(係合面) 40 プルスタッド 40a 膨出部 45 鋼球(係合球) 46 オペレーションスリーブ(カム部) 47 操作部 50 カム面 51 退避凹部 60 カム軸 62 カムリング 67 カム穴 67a 第1のカム部 67b 第2のカム部 75 操作レバー 76 支持レバー 80 引張りバネ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホーニング盤の回転主軸の先端部にホー
    ニングツールを取外し可能に取り付けるためのアダプタ
    装置であって、 前記回転主軸先端部に設けられた、シャンク保持穴を有
    するホルダ保持部と、 前記ホーニングツールを一体保持するとともに、前記ホ
    ルダ保持部のシャンク保持穴に取外し可能に挿入固定さ
    れるシャンク部を備えるツールホルダと、 前記回転主軸の外周部に操作部を有し、前記ツールホル
    ダおよびホルダ保持部を係脱可能に係合固定させるプル
    スタッド固定手段とを備えてなるとともに、 取付基準側部位である前記回転主軸側とこの取付基準側
    部位に取り付けられるアダプタ側との接続部に、前記回
    転主軸の軸心に対するホーニングツールの軸心位置を調
    整する振れ取り手段を備えてなることを特徴とするホー
    ニングツール用アダプタ装置。
  2. 【請求項2】 前記振れ取り手段は、前記回転主軸側と
    アダプタ側との接続部において、いずれか一方の側に、
    複数のジャッキボルトが螺進退可能に設けられるととも
    に、他方の側に、これらジャッキボルトの先端を受支す
    る受支面が設けられてなり、 前記ジャッキボルトの螺進退操作により、前記回転主軸
    側とアダプタ側の接続部間距離が調整されて、前記回転
    主軸の軸心に対するホーニングツールの軸心位置が調整
    される構成とされていることを特徴とする請求項1に記
    載のホーニングツール用アダプタ装置。
  3. 【請求項3】 前記振れ取り手段は、前記回転主軸先端
    部と、この回転主軸先端部に取り付けられる前記ホルダ
    保持部との接続部に設けられ、 前記回転主軸先端部とホルダ保持部の接続部のいずれか
    一方の側に、複数のジャッキボルトが螺進退可能に設け
    られるとともに、他方の側に、これらジャッキボルトの
    先端を受支する受支面が設けられてなることを特徴とす
    る請求項2に記載のホーニングツール用アダプタ装置。
  4. 【請求項4】 前記ツールホルダは、前記ホーニングツ
    ールを一体保持するツールアダプタと、このツールアダ
    プタを一体保持する前記シャンク部とからなり、 前記振れ取り手段は、前記シャンク部とこのシャンク部
    に取り付けられる前記ツールアダプタとの接続部のいず
    れか一方の側に、複数のジャッキボルトが螺進退可能に
    設けられるとともに、他方の側に、これらジャッキボル
    トの先端を受支する受支面が設けられてなることを特徴
    とする請求項2に記載のホーニングツール用アダプタ装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の前記振れ取り手段と請
    求項4に記載の前記振れ取り手段を備えていることを特
    徴とする請求項1に記載のホーニングツール用アダプタ
    装置。
  6. 【請求項6】 前記プルスタッド固定手段は、前記ツー
    ルホルダのシャンク部の基端に設けられたプルスタッド
    と、前記ホルダ保持部の基端に設けられて、前記プルス
    タッドを軸方向へ係脱可能に係合固定する係合機構とか
    らなり、 前記係合機構は、前記ホルダ保持部の基端に配された複
    数の保持ポケット内にそれぞれ径方向へ移動可能に保持
    された係合球と、前記回転主軸に設けられて、前記係合
    球を径方向へ移動操作するカム部と、前記回転主軸の外
    周部に設けられて、前記カム部をカム操作する前記操作
    部とを備えてなり、 この操作部により前記カム部をカム操作することによ
    り、前記係合球が、径方向へ移動して、前記ツールホル
    ダのプルスタッドを係脱可能に軸方向へ係合固定するよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項1から5の
    いずれか一つに記載のホーニングツール用アダプタ装
    置。
  7. 【請求項7】 前記係合機構のカム部は、その内径部に
    カム面を有するオペレーションスリーブの形態とされ、 このオペレーションスリーブは、前記回転主軸の先端部
    内径部位に軸方向へ摺動可能に支持されるとともに、そ
    のカム面が先端方向へ向けて小径となるテーパ面とされ
    てなり、 前記オペレーションスリーブの軸方向位置により、その
    テーパ面が前記係合球に当接して、係合球の径方向位置
    が規定されることを特徴とする請求項6に記載のホーニ
    ングツール用アダプタ装置。
  8. 【請求項8】 前記係合機構の操作部は、前記回転主軸
    に径方向へ貫設されて、回転主軸の軸心方向へ延びる長
    穴と、前記オペレーションスリーブに一体的に設けられ
    て、前記長穴を径方向へ貫通して前記回転主軸の外周部
    に臨むカム軸と、前記回転主軸の外周面に回転可能に設
    けられて、前記カム軸と係合するカム穴を有するカムリ
    ングとを備えてなることを特徴とする請求項7に記載の
    ホーニングツール用アダプタ装置。
  9. 【請求項9】 前記ツールホルダのシャンク部がテーパ
    外周面を有するテーパシャンクの形態とされるととも
    に、前記ホルダ保持部のシャンク保持穴が前記テーパシ
    ャンクのテーパ外周面と密着状に嵌合するテーパ内周面
    を有するテーパ穴の形態とされていることを特徴とする
    請求項1から8のいずれか一つに記載のホーニングツー
    ル用アダプタ装置。
  10. 【請求項10】 前記テーパシャンクに、前記テーパ外
    周面に対して傾斜した係合面が形成されるとともに、前
    記ホルダ保持部に前記テーパシャンクの係合面に対応し
    た係合面が形成され、 前記ツールホルダのテーパシャンクと前記ホルダ保持部
    のテーパ穴の嵌合固定状態において、前記テーパ内外周
    面同士および前記係合面同士がそれぞれ同時に密着状に
    接合する二面拘束構造とされていることを特徴とする請
    求項9に記載のホーニングツール用アダプタ装置。
  11. 【請求項11】 前記両係合面は、前記テーパシャンク
    およびホルダ保持部の軸心方向に直交する平坦面とされ
    ていることを特徴とする請求項10に記載のホーニング
    ツール用アダプタ装置。
  12. 【請求項12】 前記プルスタッド固定手段における係
    合機構の操作部が手動操作可能な構成を備えていること
    を特徴とする請求項1から11のいずれか一つに記載の
    ホーニングツール用アダプタ装置。
  13. 【請求項13】 前記ホーニングツールを一体保持した
    ツールホルダが、自動工具交換装置により取り扱われる
    構造を備えるとともに、少なくとも前記プルスタッド固
    定手段が、前記自動工具交換装置と連動して駆動制御さ
    れる構成を備えてなることを特徴とする請求項1から1
    1のいずれか一つに記載のホーニングツール用アダプタ
    装置。
JP37305198A 1998-12-28 1998-12-28 ホ―ニングツ―ル用アダプタ装置 Withdrawn JP2000190198A (ja)

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