JP2002066914A - オシレーション装置を備えたホーニング盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ホーニング盤において、主軸に付与するオシ
レーションを高速にしても主軸ヘッドに生じる振動が微
小となるようにする。 【解決手段】 先端に砥石Ｔが取付けられて回転駆動さ
れる主軸１０を工作物に向かって相対的に進退移動させ
工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤にお
いて、主軸ヘッド７５に重量物６６を主軸軸線方向に移
動可能に装架し、主軸１０にオシレーションを付与する
とともに重量物６６に主軸１０に付与するオシレーショ
ンと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーシ
ョンを付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動される砥
石に軸線方向のオシレーションを付与しながら送りを与
えて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤
に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転駆動される砥石に軸線方向の送りを
与えて工作部の加工穴をホーニング加工するホーニング
盤において、砥石車の軸線方向送りにオシレーションを
重畳することにより高精度、高効率なホーニング加工を
行うものが特許第２６０２１６５号公報に記載されてい
る。このホーニング盤は、本体に装架され送り方向に往
復駆動される主軸ヘッドと、該主軸ヘッドに前記送り方
向に摺動可能に且つ回転可能に支承され下端に砥石を保
持すると共に、下方にスプリングにより付勢された主軸
と、該主軸を回転させる主軸回転用モータと、前記主軸
に主軸軸線方向の相対移動を規制され相対回転可能に連
結され前記主軸ヘッドに対する回転を規制されて主軸半
径方向に延在するアームとを設け、このアームの先端部
を主軸ヘッドの外側に取付けたバイブレータにより主軸
軸線方向に周期的に移動させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ホーニング加工におい
て砥石に付与されるオシレーションが加工精度、加工能
率に大きく影響することが分かっている。ところが、従
来のホーニング盤にあっては、オシレーションの速度を
上げていくと、質量のある主軸の慣性で主軸ヘッドの振
動が大きくなり、機械の機構部に悪影響を与えて機械の
劣化を促進したり、加工精度に悪影響を及ぼしていた。
最近、ホーニング盤においては、砥石寿命を延ばすため
に主軸回転数を高くする傾向にあり、主軸回転数の増加
につれてオシレーションの速度も高速にする必要があ
る。ところが、オシレーション速度を高くすると主軸ヘ
ッドの振動が大きくなり、オシレーションの高速化に限
界があった。

【０００４】本発明はかかる従来の不具合を解消するた
めになされたもので、主軸に付与するオシレーションを
高速にしても主軸ヘッドに生じる振動が微小となるよう
にしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、本体に装
架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付
けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り
装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且
つ回転可能に軸承され先端に前記工作物の加工穴をホー
ニング加工する砥石が取付けられる主軸と、該主軸を回
転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤におい
て、前記主軸ヘッドに重量物を主軸軸線方向に移動可能
に装架し、前記主軸にオシレーションを付与するととも
に前記重量物に前記主軸に付与したオシレーションと位
相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを
付与するオシレーション装置を設け、前記主軸及び前記
重量物に付与されるオシレーションによる振動エネルギ
ーを互いに打ち消しあいながらホーニング加工すること
である。

【０００６】請求項２に係る発明の構成上の特徴は、本
体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体
に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させ
る送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可
能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴
をホーニング加工する砥石が取付けられる主軸と、該主
軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤に
おいて、前記主軸ヘッドに支承されて回転駆動装置によ
り回転され前記主軸に作用して該主軸に軸線方向のオシ
レーションを付与するカム機構を設け、前記主軸ヘッド
に重量物を主軸軸線方向に移動可能に装架し、該重量物
に前記主軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移
動方向が反対となるオシレーションを付与する位置で前
記カム機構を前記重量物に作用させることである。

【０００７】請求項３に係る発明の構成上の特徴は、本
体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体
に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させ
る送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可
能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴
をホーニング加工する砥石が取付けられる主軸と、該主
軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤に
おいて、前記主軸ヘッドにリンク部材を前記主軸と直角
な揺動軸線の回りに揺動可能に装架し、前記主軸と前記
リンク部材とを主軸軸線方向の相対移動を規制し前記主
軸の回転を許容し且つ主軸軸線と直角な方向の相対変位
可能に連結し、前記主軸ヘッドに支承されて回転駆動装
置により前記リンクの揺動軸線と平行な回転中心の回り
に回転され前記リンク部材に作用して前記主軸に軸線方
向のオシレーションを付与するカム機構を設け、前記主
軸ヘッドにアーム部材を前記リンク部材の揺動軸線と平
行な揺動軸線の回りに揺動可能に装架し、前記アーム部
材に重量物を取付け、該重量物に前記主軸のオシレーシ
ョンと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシ
レーションを付与する位置で前記カム機構を前記アーム
部材に作用させることである。

【０００８】請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請
求項２又は請求項３に記載のオシレーション装置を備え
たホーニング盤において、前記カム機構が、前記主軸ヘ
ッドに前記カム機構の回転中心上に軸承された回転軸
と、該回転軸に軸線と直角な偏心方向に移動可能に装架
された支持体と、該支持体に前記回転軸と平行な偏心軸
回りに回転可能に支承されたローラと、前記回転軸と前
記偏心軸との偏心量を変更する手段と、前記主軸又は前
記リンク部材の一部を前記ローラに当接させる方向に前
記主軸又は前記リンク部材を付勢する弾機部材とで構成
されたことである。

【０００９】請求項５に係る発明の構成上の特徴は、本
体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体
に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させ
る送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可
能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴
をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２
主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装
置を備えたホーニング盤において、前記第１主軸にオシ
レーションを付与するとともに第２主軸に前記第１主軸
に付与したオシレーションと位相が１８０度ずれて移動
方向が反対となるオシレーションを付与するオシレーシ
ョン装置を設け、前記第１及び第２主軸に付与されるオ
シレーションによる振動エネルギーを互いに打ち消しあ
いながらホーニング加工することである。

【００１０】請求項６に係る発明の構成上の特徴は、本
体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体
に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させ
る送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可
能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴
をホーニング加工する砥石が取付けられる一対の第１及
び第２主軸と、該一対の主軸を回転駆動する主軸駆動装
置を備えたホーニング盤において、回転駆動装置により
回転され前記第１主軸に作用して該第１主軸に軸線方向
のオシレーションを付与する第１カム機構を前記主軸ヘ
ッドに支承し、該第１カム機構に連結され前記第２主軸
に作用して該第２主軸に前記第１主軸のオシレーション
と位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーショ
ンを付与する第２カム機構を前記主軸ヘッドに支承した
ことである。

【００１１】請求項７に係る発明の構成上の特徴は、本
体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体
に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させ
る送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可
能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴
をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２
主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装
置を備えたホーニング盤において、前記主軸ヘッドに第
１及び第２リンク部材を各主軸に対応して主軸軸線と直
角な揺動軸線の回りに揺動可能に装架し、前記各主軸と
前記各リンク部材とを主軸軸線方向の相対移動を規制し
各主軸の回転を許容し且つ主軸軸線と直角な方向の相対
変位可能に夫々連結し、回転駆動装置により前記揺動軸
線と平行な回転中心の回りに回転され前記第１リンク部
材に作用して前記第１主軸に軸線方向のオシレーション
を付与する第１カム機構を前記主軸ヘッドに支承し、該
第１カム機構に連結され前記第２リンク部材に作用して
前記第２主軸に前記第１主軸のオシレーションと位相が
１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与
する第２カム機構を前記主軸ヘッドに前記揺動軸線と平
行な回転中心の回りに回転可能に支承したことである。

【００１２】請求項８に係る発明の構成上の特徴は、本
体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体
に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させ
る送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可
能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴
をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２
主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装
置を備えたホーニング盤において、前記第１及び第２主
軸に夫々作用して各主軸に軸線方向のオシレーションを
付与する第１及び第２カム機構を前記主軸ヘッドに支承
し、該第１及び第２カム機構を第１及び第２サーボモー
タに夫々連結し、前記第１カム機構により前記第１主軸
に付与されるオシレーションが前記第２カム機構により
第２主軸に付与されるオシレーションと位相が１８０度
ずれて移動方向が反対となるように前記第１及び第２サ
ーボモータを回転制御することである。

【００１３】請求項９に係る発明の構成上の特徴は、請
求項６乃至請求項８のいずれかに記載のオシレーション
装置を備えたホーニング盤において、前記第１及び第２
カム機構が、前記主軸ヘッドに前記各カム機構の回転中
心上軸承された一対の回転軸と、各回転軸に軸線と直角
な偏心方向に移動可能に装架された支持体と、該各支持
体に前記回転軸と平行な偏心軸回りに回転可能に支承さ
れたローラと、前記各回転軸と前記各偏心軸との偏心量
を変更する手段と、前記各主軸又は前記各リンク部材の
一部を前記各ローラに当接させる方向に前記各主軸又は
前記各リンク部材を付勢する弾機部材とで構成されたこ
とである。

【００１４】

【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１に
係る発明においては、先端に砥石が取付けられて回転駆
動される主軸を工作物に向かって相対的に進退移動させ
て工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤に
おいて、主軸ヘッドに重量物を主軸軸線方向に移動可能
に装架し、前記主軸にオシレーションを付与するととも
に重量物に主軸に付与するオシレーションと位相が１８
０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与する
ので、主軸及び重量物に付与されるオシレーションによ
る振動エネルギーが互いに打ち消され、主軸に付与する
オシレーションを高速にしても主軸ヘッドに生じる振動
を微小にし、高精度、高効率なホーニング加工を行うこ
とができる。

【００１５】上記のように構成した請求項２に係る発明
においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される
主軸を工作物に向かって相対的に進退移動させ工作物の
加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、主
軸ヘッドに支承されて回転駆動装置により回転され前記
主軸に作用して該主軸に軸線方向のオシレーションを付
与するカム機構を設け、前記主軸ヘッドに重量物を主軸
軸線方向に移動可能に装架し、該重量物に主軸のオシレ
ーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となる
オシレーションを付与する位置で前記カム機構を前記重
量物に作用させるようにしたので、請求項１に記載の発
明の効果に加え、簡単なカム機構により主軸と重量物と
に移動方向が互いに反対のオシレーションを付与して機
械に発生する振動を小さく抑えることができる。

【００１６】上記のように構成した請求項３に係る発明
においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される
主軸を工作物に向かって相対的に進退移動させて工作物
の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、
主軸ヘッドにリンク部材を主軸と直角な揺動軸線の回り
に揺動可能に装架し、前記主軸と前記リンク部材とを主
軸軸線方向の相対移動を規制し前記主軸の回転を許容し
て連結し、回転駆動されるカム機構がリンク部材に作用
して前記主軸に軸線方向のオシレーションを付与し、主
軸ヘッドに揺動可能に装架したアーム部材に重量物を取
付け、該重量物に主軸のオシレーションと位相が１８０
度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与す
るようにカム機構がアーム部材に作用するので、請求項
１に記載の発明の効果に加え、作動が確実なカムとリン
ク機構により主軸に無理な力やモーメントを与えること
なく主軸回転精度を高く維持し、狭いスペース内で主軸
と重量物とに移動方向が互いに反対のオシレーションを
付与することができる。

【００１７】上記のように構成した請求項４係る発明に
おいては、主軸ヘッドに軸承された回転軸に支持体を軸
線と直角な偏心方向に移動可能に装架し、該支持体にロ
ーラを回転軸と平行な偏心軸回りに回転可能に支承し、
回転軸と偏心軸との偏心量を変更する手段を設けて主軸
と重量物とにオシレーションを付与するカム機構を構成
したので、請求項２に記載の発明の効果に加え、ホーニ
ングの加工条件に合わせてオシレーションのストローク
を最適に調整することができる。

【００１８】上記のように構成した請求項５係る発明に
おいては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される第
１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動さ
せて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤
において、前記第１主軸にオシレーションを付与すると
ともに第２主軸に前記第１主軸に付与したオシレーショ
ンと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレ
ーションを付与するようにしたので、第１及び第２主軸
に付与されるオシレーションによる振動エネルギーが互
いに打ち消され、第１及び第２主軸に付与するオシレー
ションを高速にしても主軸ヘッドに生じる振動を微小に
し、高精度、高効率なホーニング加工を行うことができ
る。

【００１９】上記のように構成した請求項６に係る発明
においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される
第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動
させて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング
盤において、回転駆動装置により回転される第１カム機
構により第１主軸に軸線方向のオシレーションを付与
し、第１カム機構に連結して回転される第２カム機構に
より第２主軸に第１主軸のオシレーションと位相が１８
０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与する
ようにしたので、請求項５に記載の発明の効果に加え、
第１及び第２主軸にオシレーションを付与する第１及び
第２カム機構の作用方向を反対にするだけで特別の装置
を設けることなく第１第２主軸に位相が１８０度ずれて
移動方向が反対となるオシレーションを付与することが
できる。

【００２０】上記のように構成した請求項７に係る発明
においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される
第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動
させて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング
盤において、主軸ヘッドに第１及び第２リンク部材を各
主軸に対応して主軸軸線と直角な揺動軸線の回りに揺動
可能に装架し、各主軸と各リンク部材とを主軸軸線方向
の相対移動を規制し各主軸の回転を許容して夫々連結
し、回転駆動装置により回転される第１カム機構が第１
リンク部材に作用して第１主軸に軸線方向のオシレーシ
ョンを付与し、第１カム機構に連結して回転される第２
カム機構が第２リンク部材に作用して第２主軸に第１主
軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が
反対のオシレーションを付与するようにしたので、請求
項５に記載の発明の効果に加え、作動が確実なカムとリ
ンク機構により主軸に無理な力やモーメントを与えるこ
となく主軸回転精度を高く維持し、狭いスペース内で第
１及び第２主軸に移動方向が互いに反対のオシレーショ
ンを付与することができる。

【００２１】上記のように構成した請求項８に係る発明
においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される
第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動
させて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング
盤において、第１及び第２主軸に夫々作用して各主軸に
軸線方向のオシレーションを付与する第１及び第２カム
機構を第１及び第２サーボモータで夫々回転駆動し、第
１カム機構により第１主軸に付与されるオシレーション
が第２カム機構により第２主軸に付与されるオシレーシ
ョンと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるよう
に第１及び第２サーボモータを回転制御するようにした
ので、請求項５に記載の発明の効果に加え、簡単な機械
構造で第１及び第２主軸に位相が１８０度ずれて移動方
向が互いに反対のオシレーションを付与することができ
る。

【００２２】上記のように構成した請求項９に係る発明
においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される
第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動
させ工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤
において、主軸ヘッドに軸承された回転軸に支持体を軸
線と直角な偏心方向に移動可能に装架し、該支持体にロ
ーラを回転軸と平行な偏心軸回りに回転可能に支承し、
回転軸と偏心軸との偏心量を変更する手段を設けて第１
及び第２主軸にオシレーションを付与するカム機構を構
成したので、請求項６に記載の発明の効果に加え、ホー
ニングの加工条件に合わせてオシレーションのストロー
クを最適に調整することができる。

【００２３】

【実施の形態】以下に本発明の第１の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１において、ベッド１上にコラム
２が立設され、本体３を構成している。ベッド１上に
は、ホーニング加工される加工穴を有する工作物Ｗが取
付けられている。コラム２には主軸ヘッド４が上下方向
（送り方向）に摺動可能に装架され、ボールネジ・ナッ
ト機構５を介してサーボモータ６により往復移動され
る。ボールネジ・ナット機構５及びサーボモータ６によ
り主軸へッド４を工作物Ｗに向かって進退移動させる送
り装置７が構成されている。図２に示すように、主軸ヘ
ッド４には、先端に工作物Ｗの加工穴をホーニング加工
する砥石Ｔが取付けられる主軸１０が送り方向に摺動可
能に且つ回転可能に支承されている。即ち、主軸ヘッド
４には、案内筒１１が固定され、案内筒１１内に主軸１
０がストロークボールベアリング１２，１３により下端
と上部を摺動、回転可能に支承されている。

【００２４】主軸１０に軸線方向のオシレーションを付
与する主軸オシレーション装置３８について説明する。
図３に示すように、主軸ヘッド４にはリンク部材１５が
主軸１０の軸線と直角な揺動軸線の回りに揺動可能にヒ
ンジピン１６により枢着され、該リンク部材１５と主軸
１０とは、主軸軸線方向の相対移動を規制され相対回転
可能に且つ主軸軸線と直角な方向の相対変位可能に主軸
１０の近傍において連結されている。リンク部材１５に
は、主軸１０の上部両側において主軸直径方向に延在す
る支承部１７が設けられ、各支承部１７にはローラ１８
が主軸軸線と直角で主軸中心に向かう軸線回りに自由回
転可能に支軸１９により夫々支承されている。両支承部
１７は主軸１０を挟んでヒンジピン１６と反対側におい
て結合部２０で結合され、結合部２０の中央部から後述
するカム機構のローラに当接してオシレーションを付与
される被駆動部２１が主軸軸線とヒンジピン１６とに直
角な方向に延在している。主軸１０の支承部１７と対向
する部分には連結部材２５が軸受２６により主軸軸線方
向の相対移動を規制して相対回転可能に支承されてい
る。連結部材２５の外周には環状溝２７が刻設され、こ
の環状溝２７に各ローラ１８が係入している。これによ
り連結部材２５はリンク部材１５の支承部１７に主軸１
０の両側において主軸軸線方向の相対移動を規制され主
軸軸線と直角な方向の相対変位可能に係合される。図２
において、２８はヒンジピン１６と直角で、主軸中心に
向かう軸で、ヒンジピン１６の上方において主軸ヘッド
４に固着されている。軸２８にはローラ２９が自由回転
可能に支承され、連結部材２５に設けられた主軸軸線方
向の縦溝に係入して連結部材２５を回り止めしている。

【００２５】連結部材２５の上方で主軸１０に固定され
たプーリ３０と主軸ヘッド４の上面に固定されたモータ
３１の出力軸に固定されたプーリ３２との間にベルト３
３が掛けられて、主軸１０を回転駆動する主軸駆動装置
３４が構成されている。リンク部材１５の一部である被
駆動部２１をカム機構４０のローラ４９に当接させる方
向にリンク部材１５を付勢する弾機部材としての圧縮ス
プリング３５が、主軸１０に玉軸受により自由回転可能
に支承されたばね受け３６と主軸ヘッド４上面に取付け
たばね受け３７との間に介挿されている。

【００２６】次に、主軸ヘッド４に支承されてリンク部
材１５の揺動軸線と平行な回転中心の回りに回転駆動さ
れ、リンク部材１５に作用して主軸１０に軸線方向のオ
シレーションを付与する主軸オシレーション装置３８の
カム機構４０について説明する。図４に示すように、主
軸ヘッド４の側面には、回転軸４１が主軸軸線と直角で
ヒンジピン１６と平行な回転軸線の回りに回転可能に軸
承されている。回転軸４１には主軸ヘッド４の外側にお
いてプーリ４２が固定され、このプーリ４２と主軸ヘッ
ド４の側壁に固定されたサーボモータ４３の出力軸に固
定されたプーリ４４との間にベルト４５が掛けられて
（図３参照）、回転軸４１を回転駆動する回転駆動装置
４６が構成されている。

【００２７】回転軸４１には箱状の主軸ヘッド４の内部
においてフランジ４７が設けられ、このフランジ４７に
支持体４８が回転軸４１の軸線と直角な偏心方向に移動
可能に装架されている。支持体４８には、ローラ４９が
回転軸４１の軸線と平行で偏心量ｅだけ偏心した偏心軸
５３回りに回転可能可能に支承され、このローラ４９に
リンク部材１５の被駆動部２１が当接している。回転軸
４１には、調整軸５０が回転可能に支承されると共に、
この調整軸５０の回転を支持体４８の偏心方向移動に変
換して回転軸41と偏心軸５３との偏心量ｅを変更する手
段５１が設けられている。即ち、回転軸４１内には作動
軸５２が回転を規制されて軸線方向に相対移動可能に支
承され、作動軸５２の軸線方向移動により支持体４８を
偏心方向に移動させるために、作動軸５２の先端には支
持体４８の内孔６１に設けた傾斜面５４と当接するくさ
び５５が設けられている。支持体４８は、傾斜面５４を
くさび５５に押圧する方向に圧縮スプリング５６により
付勢されている。作動軸５２を回転軸４１に対し軸線方
向に相対移動させる軸動装置５７として、作動軸５２の
後端部に、調整軸５０に設けられたメネジ５８と螺合す
るオネジ５９が刻設されている。調整軸５０の後端に
は、軸動装置５７の操作部として、調整軸５０を回転操
作するためのノブ６０が、主軸ヘッド４の外側において
取付けられている。

【００２８】主軸ヘッド４に主軸１０の重量と同等の重
量を有する重量物６６を主軸軸線方向に移動可能に装架
し、重量物６６に主軸１０のオシレーションと位相が１
８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付
与する位置でカム機構４０を重量物６６に作用させる重
量物オシレーション装置６５について説明する。図２及
び図５に示すように、主軸ヘッド４に固定された案内筒
１１の上方にはアーム部材６７がその中央部分でリンク
部材１５の揺動軸線と平行な揺動軸線の回りに揺動可能
に枢着され、リンク部材１５の下方でほぼ水平に延在し
ている。アーム部材６７には、案内筒１１の上部両側に
おいて案内筒１１の直径方向に延在する枢着部６８が二
又状に設けられ、各枢着部６８が案内筒１１の両側にリ
ンク部材１５の揺動軸線と平行に固定された一対の枢軸
６９に回動可能に支承されている。アーム部材６７の枢
着部６８を結合する当接端部７０はカム機構４０のロー
ラ４９に下方から当接し、枢着部６８の端部には主軸１
０の重量と同等の重量を有する重量物６６が取付けられ
ている。アーム部材６７は、ローラ４９の下方において
主軸ヘッド４の底面とアーム部材６７下面との間に介在
された圧縮スプリング７１のばね力により時計方向に付
勢され、当接端部７０がローラ４９に下方から押圧され
ている。重量物６６の重量は主軸１０の重量と同等であ
ることが望ましいが、両者の重量がかなり相違しても主
軸ヘッド４の振動を低減することが可能である。

【００２９】カム機構４０として、主軸ヘッド４に回転
可能に軸承した回転軸４１に外周が楕円形状のカム部材
を取付け、アーム部材の一端を主軸ヘッド４に揺動可能
に枢着し、他端を楕円形状のカム部材に下方から当接さ
せ、アーム部材の中央部分に重量物６６を取付けるよう
にしてもよい。この場合、重量物６６が主軸１０と干渉
しない位置にアーム部材を配置する。

【００３０】上記のように構成した実施形態において
は、ベッド１に工作物Ｗを取付けて起動ボタンを押す
と、主軸１０はモータ３１によりプーリ３２，３０、ベ
ルト３３を介して指令速度で回転される。主軸オシレー
ション装置３８のカム機構４０の回転軸４１はプーリ４
４，４２、ベルト４５を介してサーボモータ４３により
指令速度で回転される。回転軸４１の回転によりその回
転中心から偏心して支承されたローラ４９が回転軸４１
回りに公転し、ローラ４９に当接するリンク部材１５の
一部である被駆動部２１を周期的に上方に押動してリン
ク部材１５を揺動させる。これにより、リンク部材１５
の両支承部１７に支承されたローラ１８が連結部材２５
の環状溝２７の側壁を上下方向に周期的に押動し、連結
部材２５に軸受２６で軸承された主軸１０にオシレーシ
ョンを付与する。

【００３１】重量物オシレーション装置６５において
は、アーム部材６７の当接端部７０が圧縮スプリング７
１のばね力によりローラ４９に当接されているので、ア
ーム部材６７はローラ４９の公転により周期的に揺動さ
れ、重量物６６にオシレーションが付与される。ローラ
４９が公転により上方に移動する場合、被駆動部２１は
上方に押動されてリンク部材６７はヒンジピン１６を中
心に時計方向に回動されるので、ローラ４９とヒンジピ
ン１６との間でリンク部材６７に連結された主軸１０は
上方に移動される。ローラ４９の上昇につれて当接端部
７０も圧縮スプリング７１のばね力で上昇され、アーム
部材６７は枢軸６９を中心に時計方向に回動されるの
で、枢軸６９を挟んでローラ４９の反対側でアーム部材
６７の枢着部６８端部に取付けられた重量物６６は下方
に移動される。このように主軸オシレーション装置３８
及び重量物オシレーション装置６５により構成されるオ
シレーション装置７２は、回転軸４１の回転に基づいて
主軸１０及び重量物６６に位相が１８０度ずれて移動方
向が反対のオシレーションを夫々付与する。そして位相
が１８０度ずれた二つのオシレーションによる振動エネ
ルギーは互いに打ち消しあうので、主軸ヘッド４に生じ
る振動は微小となる。

【００３２】主軸１０にはプーリ３２，３０、ベルト３
３を介して回転トルクが伝達されるので、ベルト３３の
柔軟性により、主軸１０へのトルク伝達が主軸１０の軸
線方向のオシレーションに対し抵抗となることがなく、
主軸１０は円滑に回転しながらスムーズにオシレーショ
ンを付与される。各ローラ１８は連結部材２５の環状溝
２７に主軸１０の軸線と直角な方向の相対変位可能に当
接しているだけであるので、ローラ１８が連結部材２
５、主軸１０に主軸軸線と直角な方向の力を与えること
はない。特に、リンク部材１５の揺動によりローラ１８
と環状溝２７とはヒンジピン１６と直角な主軸１０の直
径方向に若干相対移動するが、ローラ１８は、ヒンジピ
ン１６と平行な支持軸１９の回りに自由回転可能である
ので、環状溝２７との接合において連結部材２５、主軸
１０に主軸軸線と直角な方向の力を与えることがなく、
主軸１０は高い回転精度を維持することができる。主軸
１０は圧縮スプリング３５によりばね受け３６を介して
下方に付勢されているので、環状溝２７の上方側壁はロ
ーラ１８に押圧され、リンク部材１５は図２において反
時計方向に回転するように付勢され、被駆動部２１はロ
ーラ４９に常時押圧される。

【００３３】この状態で主軸ヘッド４がサーボモータ６
の回転によりボールネジ・ナット機構５を介して下方に
移動され、主軸１０に装着された砥石Ｔが工作物Ｗの加
工穴に挿入されて加工穴内周面をホーニング加工する。
主軸１０には、加工に適した振幅、速度のオシレーショ
ンが付与され、主軸ヘッド４に生じる振動は前述したよ
うに微小であるので、加工穴は砥石Ｔにより高精度、高
効率にホーニング加工される。

【００３４】オシレーションの振幅を変更する場合、カ
ム機構４０のノブ６０を回転すると、作動軸５２がノブ
６０の回転方向に応じてネジ機構５８，５９により軸線
方向に進退され、くさび機構５４，５５により支持体４
８が図４の左右方向に移動される。作動軸５２が前進さ
れると、支持体４８が右進し、ローラ４９の偏心量ｅ延
いては振幅が増大し、後退されると、支持体４８が左進
し、振幅が減少する。サーボモータ４３の回転速度を所
望値に制御することによりオシレーションの周波数を設
定することができる。

【００３５】次に、第１及び第２主軸を有するホーニン
グ盤において、第１主軸にオシレーションを付与すると
ともに第２主軸に第１主軸に付与したオシレーションと
位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーシ
ョンを付与するオシレーション装置を設けた第２の実施
形態について説明する。図６に示すように、第２の実施
形態は、第１及び第２主軸を有すること、及び第１主軸
にオシレーションを付与するとともに第２主軸に第１主
軸に付与したオシレーションと位相が１８０度ずれて移
動方向が反対となるオシレーションを付与するオシレー
ション装置を設けたこと以外は、第１の実施形態と同じ
であるので、第１主軸組立体７６ａでは、対応する構成
部品に同一参照番号に英小文字ａを付して示し、第２主
軸組立体７６ｂでは同一参照番号に英小文字ｂを付して
示し詳細な説明は省略する。主軸ヘッド７５には、第１
実施形態における主軸１０、案内筒１１、主軸オシレー
ション装置３８からなる第１及び第２の主軸組立体７６
ａ，７６ｂが並設されている。第２の実施形態では、主
軸オシレーション装置３８のカム機構４０は、回転軸41
と偏心軸５３との偏心量ｅを変更する手段５１を有さな
いものが記載され、回転軸４１のフランジ４７に支持体
４８が固定され、支持体４８にローラ４９が回転軸４１
の回転軸線と平行で偏心量ｅだけ偏心した偏心軸７７の
回りに回転可能に支承されている。そして、第１及び第
２の主軸組立体７６ａ，７６ｂの各偏心軸７７ａ，７７
ｂは、各回転軸４１ａ，４１ｂに対する各偏心軸７７
ａ，７７ｂの偏心方向が１８０度位相がずれるようにフ
レキシブルカップリング７８ａ，７７ｂを介して連結軸
７９により連結されている。なお、主軸１０ａ，１０ｂ
は、各後端部に固定されたプーリとモータ３１の出力軸
に固定されたプーリ３２との間にプーリベルトを掛けて
回転駆動される。第２の実施形態においても図４に示す
回転軸41と偏心軸５３との偏心量ｅを変更する手段５１
を回転軸４１ａ，４１ｂに組込んでオシレーションの振
幅を可変にしてもよい。また、第１及び第２カム機構４
０ａ，４０ｂとして、主軸ヘッド７５に軸承した回転軸
４１ａ，４１ｂに外周が楕円形状のカム部材を回転方向
の位相を９０度ずらして取付け、該カム部材の回転中心
を連結軸７９で連結するようにしてもよい。

【００３６】第２の実施形態の作動について説明する。
第１主軸組立体７６ａのカム機構４０ａの回転軸４１ａ
がプーリ４４ａ，４２ａ、ベルト４５ａを介してサーボ
モータ４３ａにより指令速度で回転される。回転軸４１
ａの回転によりその回転中心から偏心して支承されたロ
ーラ４９ａが回転軸４１ａ回りに公転し、ローラ４９ａ
に当接するリンク部材１５ａの一部である被駆動部２１
ａを周期的に上方に押動してリンク部材１５ａを揺動さ
せる。これにより、リンク部材１５ａの支承部１７ａに
支承されたローラ１８ａが連結部材２５ａの環状溝２７
ａの側壁を上下方向に周期的に押動し、連結部材２５ａ
に軸受２６ａで軸承された第１主軸１０ａにオシレーシ
ョンを付与する。

【００３７】第２主軸組立体７６ｂのカム機構４０ｂの
偏心軸７７ｂは連結軸７９を介して偏心軸７７ａと位相
が１８０度ずれて回転駆動され。これによりローラ４９
ｂはローラ４９ａと位相が１８０度ずれて回転軸４１ｂ
回りを公転し、ローラ４９ａが下降するとき上昇してロ
ーラ４９ｂに当接するリンク部材１５ｂの一部である被
駆動部２１ｂを上方に押動してリンク部材１５ｂを揺動
し、リンク部材１５ｂに連結された第２主軸１０ｂに第
１主軸１０ａに付与されたオシレーションと位相が１８
０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与
する。

【００３８】図７に示す第３の実施形態では、カム機構
のみが第２の実施形態と異なるので、カム機構について
説明する。主軸ヘッド７５には回転軸８０がリンク部材
１５ａ，１５ｂの揺動軸線と平行に回転可能に軸承さ
れ、回転軸８０の両端には回転軸８０の軸線に対し偏心
方向の位相を１８０度ずらして偏心軸８１ａ，８１ｂが
形成され、偏心軸８１ａ，８１ｂにローラ４９ａ，４９
ｂが回転可能に支承されている。回転軸８０はプーリ、
プーリベルトを介してサーボモータ８２により回転駆動
されるようになっている。これによりローラ４９ａ，４
９ｂは、位相を１８０度ずらして回転軸８０回りに公転
し、リンク部材１５ａ，１５ｂを介して第１及び第２主
軸１０ａ，１０ｂに位相が１８０度ずれて移動方向が互
いに反対のオシレーションを付与する。

【００３９】第３の実施形態は、カム機構４０ａ，４０
ｂのローラ４９ａ，４９ｂの公転をリンク部材１５ａ，
１５ｂを介して主軸１０ａ，１０ｂに伝達するようにし
ているのに対し、図８に示す第４の実施形態では、回転
軸８０の両端に偏心方向の位相を１８０度ずらして形成
された偏心軸８１ａ，８１ｂに支承されたローラ４９
ａ，４９ｂを第１及び第２主軸１０ａ，１０ｂに回転可
能に支承された連結部材２５ａ，２５ｂの環状溝２７
ａ，２７ｂに直接係入し、カム機構４０ａ，４０ｂによ
り主軸１０ａ，１０ｂに直接オシレーションを付与する
ようにしている。

【００４０】第２の実施形態では第１及び第２カム機構
４０ａ，４０ｂのローラ４９ａ，４９ｂを支承する偏心
軸７７ａ，７７ｂを連結軸７９により連結しているが、
図９に示す第５の実施形態では、第１及び第２カム機構
４０ａ，４０ｂの回転軸４１ａ，４１ｂを歯付きプーリ
８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３及び歯付きのタイミング
ベルト８４ａ，８４ｂを介して同期回転サーボモータ８
５ａ，８５ｂに連結し、第１カム機構４０ａにより第１
主軸１０ａに付与されるオシレーションが第２カム機構
４０ｂにより第２主軸１０ｂに付与されるオシレーショ
ンと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるように
第１及び第２サーボモータ８０ａ，８０ｂを同期回転制
御するようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るホーニング盤の全体を示す側面
図である。

【図２】 本発明に係るホーニング盤の主軸ヘッド部分
の側面断面図である。

【図３】 図２の３−３線に沿った断面図である。

【図４】 図３の４−４線に沿った拡大断面図である。

【図５】 図４の５−５線に沿った断面図である。

【図６】 第２の実施形態を示す図である。

【図７】 第３の実施形態を示す図である。

【図８】 第４の実施形態を示す図である。

【図９】 第５の実施形態を示す図である。

【符号の説明】

３・・・本体、４，７５・・・主軸ヘッド、７・・・送
り装置、１０・・・主軸、１５・・・リンク部材、１６
・・・ヒンジピン（揺動軸線）、１７・・・支承部、１
８・・・ローラ、２１・・・被駆動部（リンク部材の一
部）、２５・・・連結部材、３４・・・主軸駆動装置、
３５・・・圧縮スプリング（弾機部材）、３８・・・主
軸オシレーション装置、４０・・・カム機構、４１，８
０・・・回転軸、４３，８２・・・サーボモータ、４６
・・・回転駆動装置、４８・・・支持体、４９・・・ロ
ーラ、５３，７７ａ，７７ｂ，８１ａ，８１ｂ・・・偏
心軸、６５・・・重量物オシレーション装置、６６・・
・重量物、６７・・・アーム部材、６９・・・枢軸、７
２・・・オシレーション装置、７９・・・連結軸、８５
ａ，８５ｂ・・・同期回転サーボモータ、Ｗ・・・工作
物、Ｔ・・・砥石。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C034 AA19 BB01 BB32 BB42 CB11 DD20 3C058 AA03 AA11 AA16 AC01 CB01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸
   ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対
   的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記
   送り方向に摺動可能に且つ回転可能に軸承され先端に前
   記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けら
   れる主軸と、該主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備え
   たホーニング盤において、前記主軸ヘッドに重量物を主
   軸軸線方向に移動可能に装架し、前記主軸にオシレーシ
   ョンを付与するとともに前記重量物に前記主軸に付与し
   たオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反
   対のオシレーションを付与するオシレーション装置を設
   け、前記主軸及び前記重量物に付与されるオシレーショ
   ンによる振動エネルギーを互いに打ち消しあいながらホ
   ーニング加工することを特徴とするオシレーション装置
   を備えたホーニング盤。
2. 【請求項２】 本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸
   ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対
   的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記
   送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前
   記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けら
   れる主軸と、該主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備え
   たホーニング盤において、前記主軸ヘッドに支承されて
   回転駆動装置により回転され前記主軸に作用して該主軸
   に軸線方向のオシレーションを付与するカム機構を設
   け、前記主軸ヘッドに重量物を主軸軸線方向に移動可能
   に装架し、該重量物に前記主軸のオシレーションと位相
   が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーション
   を付与する位置で前記カム機構を前記重量物に作用させ
   ることを特徴とするオシレーション装置を備えたホーニ
   ング盤。
3. 【請求項３】 本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸
   ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対
   的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記
   送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前
   記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けら
   れる主軸と、該主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備え
   たホーニング盤において、前記主軸ヘッドにリンク部材
   を前記主軸と直角な揺動軸線の回りに揺動可能に装架
   し、前記主軸と前記リンク部材とを主軸軸線方向の相対
   移動を規制し前記主軸の回転を許容し且つ主軸軸線と直
   角な方向の相対変位可能に連結し、前記主軸ヘッドに支
   承されて回転駆動装置により前記リンクの揺動軸線と平
   行な回転中心の回りに回転され前記リンク部材に作用し
   て前記主軸に軸線方向のオシレーションを付与するカム
   機構を設け、前記主軸ヘッドにアーム部材を前記リンク
   部材の揺動軸線と平行な揺動軸線の回りに揺動可能に装
   架し、前記アーム部材に重量物を取付け、該重量物に前
   記主軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方
   向が反対となるオシレーションを付与する位置で前記カ
   ム機構を前記アーム部材に作用させることを特徴とする
   オシレーション装置を備えたホーニング盤。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載のオシレー
   ション装置を備えたホーニング盤において、前記カム機
   構が、前記主軸ヘッドに前記カム機構の回転中心上に軸
   承された回転軸と、該回転軸に軸線と直角な偏心方向に
   移動可能に装架された支持体と、該支持体に前記回転軸
   と平行な偏心軸回りに回転可能に支承されたローラと、
   前記回転軸と前記偏心軸との偏心量を変更する手段と、
   前記主軸又は前記リンク部材の一部を前記ローラに当接
   させる方向に前記主軸又は前記リンク部材を付勢する弾
   機部材とで構成されたことを特徴とするオシレーション
   機構を備えたホーニング盤。
5. 【請求項５】 本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸
   ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対
   的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記
   送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前
   記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けら
   れる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆
   動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前
   記第１主軸にオシレーションを付与するとともに第２主
   軸に前記第１主軸に付与したオシレーションと位相が１
   ８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付
   与するオシレーション装置を設け、前記第１及び第２主
   軸に付与されるオシレーションによる振動エネルギーを
   互いに打ち消しあいながらホーニング加工することを特
   徴とするオシレーション装置を備えたホーニング盤。
6. 【請求項６】 本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸
   ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対
   的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記
   送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前
   記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けら
   れる一対の第１及び第２主軸と、該一対の主軸を回転駆
   動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、回
   転駆動装置により回転され前記第１主軸に作用して該第
   １主軸に軸線方向のオシレーションを付与する第１カム
   機構を前記主軸ヘッドに支承し、該第１カム機構に連結
   され前記第２主軸に作用して該第２主軸に前記第１主軸
   のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反
   対のオシレーションを付与する第２カム機構を前記主軸
   ヘッドに支承したことを特徴とするオシレーション装置
   を備えたホーニング盤。
7. 【請求項７】 本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸
   ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対
   的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記
   送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前
   記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けら
   れる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆
   動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前
   記主軸ヘッドに第１及び第２リンク部材を各主軸に対応
   して主軸軸線と直角な揺動軸線の回りに揺動可能に装架
   し、前記各主軸と前記各リンク部材とを主軸軸線方向の
   相対移動を規制し各主軸の回転を許容し且つ主軸軸線と
   直角な方向の相対変位可能に夫々連結し、回転駆動装置
   により前記揺動軸線と平行な回転中心の回りに回転され
   前記第１リンク部材に作用して前記第１主軸に軸線方向
   のオシレーションを付与する第１カム機構を前記主軸ヘ
   ッドに支承し、該第１カム機構に連結され前記第２リン
   ク部材に作用して前記第２主軸に前記第１主軸のオシレ
   ーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシ
   レーションを付与する第２カム機構を前記主軸ヘッドに
   前記揺動軸線と平行な回転中心の回りに回転可能に支承
   したことを特徴とするオシレーション装置を備えたホー
   ニング盤。
8. 【請求項８】 本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸
   ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対
   的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記
   送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前
   記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けら
   れる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆
   動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前
   記第１及び第２主軸に夫々作用して各主軸に軸線方向の
   オシレーションを付与する第１及び第２カム機構を前記
   主軸ヘッドに支承し、該第１及び第２カム機構を第１及
   び第２サーボモータに夫々連結し、前記第１カム機構に
   より前記第１主軸に付与されるオシレーションが前記第
   ２カム機構により第２主軸に付与されるオシレーション
   と位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるように前
   記第１及び第２サーボモータを回転制御することを特徴
   とするオシレーション装置を備えたホーニング盤。
9. 【請求項９】 請求項６乃至請求項８のいずれかに記載
   のオシレーション装置を備えたホーニング盤において、
   前記第１及び第２カム機構が、前記主軸ヘッドに前記各
   カム機構の回転中心上軸承された一対の回転軸と、各回
   転軸に軸線と直角な偏心方向に移動可能に装架された支
   持体と、該各支持体に前記回転軸と平行な偏心軸回りに
   回転可能に支承されたローラと、前記各回転軸と前記各
   偏心軸との偏心量を変更する手段と、前記各主軸又は前
   記各リンク部材の一部を前記各ローラに当接させる方向
   に前記各主軸又は前記各リンク部材を付勢する弾機部材
   とで構成されたことを特徴とするオシレーション機構を
   備えたホーニング盤。