JP2004114297A - Honing machine equipped with oscillation device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a honing machine for honing a machined hole of a workpiece by giving a feed while applying an axial oscillation to a rotationally driven grindstone.
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文献1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。
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。 It has been found that the oscillation applied to the grindstone in honing processing has a significant effect on processing accuracy and processing efficiency. However, with conventional honing machines, increasing the speed of oscillation increases the vibration of the spindle head due to the inertia of the massive spindle, which adversely affects the mechanical parts of the machine and accelerates the deterioration of the machine. Or had an adverse effect on the processing accuracy. Recently, honing machines have tended to increase the spindle speed in order to extend the life of the grindstone, and it is necessary to increase the oscillation speed as the spindle speed increases. However, when the oscillation speed is increased, the vibration of the spindle head is increased, and there is a limit in increasing the speed of the oscillation.
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。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and is intended to minimize the vibration generated in the spindle head even when the oscillation applied to the spindle is increased.
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。 In order to solve the above-mentioned problems, a structural feature of the invention according to claim 1 is that a spindle head mounted on a main body and the spindle head are relatively moved toward a workpiece attached to the main body. A feed device for moving forward and backward, first and second spindles to which the spindle head is slidably and rotatably supported in the feed direction and to which a grindstone for honing a machining hole of the workpiece is attached at a tip thereof; In a honing machine having a spindle drive device for rotating and driving a first spindle and a second spindle, an oscillation is applied to the first spindle and the phase of the oscillation applied to the first spindle is shifted by 180 degrees with respect to the second spindle. An oscillation device for providing oscillations in which the movement directions are opposite to each other, thereby canceling vibration energy due to the oscillations applied to the first and second spindles. It is to honing without leaving.
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、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。
A structural feature of the invention according to
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。
The structural feature of the invention according to
請求項4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。
A structural feature of the invention according to
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項2乃至請求項4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。 According to a fifth aspect of the invention, there is provided a honing machine provided with the oscillation device according to any one of the second to fourth aspects, wherein the first and second cam mechanisms are mounted on the spindle head. A pair of rotation shafts which are supported on the rotation centers of the respective cam mechanisms, a support which is mounted on each rotation shaft so as to be movable in an eccentric direction perpendicular to the axis, and which is parallel to the respective rotation shafts. A roller rotatably supported about an eccentric shaft, a means for changing the amount of eccentricity between each of the rotating shafts and each of the eccentric shafts, and contacting a part of each of the main shafts or the link members with each of the rollers And a resilient member that urges each of the main shafts or each of the link members in the direction in which they are made to move.
上記のように構成した請求項1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。 In the invention according to claim 1 configured as described above, the first and second spindles, each of which has a grindstone attached to the tip and is rotationally driven, are relatively moved forward and backward toward the workpiece, thereby forming a processing hole in the workpiece. In a honing machine that performs honing, an oscillation is applied to the first main spindle and an oscillation is applied to the second main spindle, the phase of which is 180 ° out of phase with the oscillation applied to the first main spindle, and the movement direction is opposite. Therefore, the vibration energies given by the oscillations applied to the first and second spindles cancel each other out, and even if the oscillations applied to the first and second spindles are performed at a high speed, the vibration generated in the spindle head is reduced to a small value. Accurate and highly efficient honing can be performed.
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1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。
In the invention according to
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。
In the invention according to
上記のように構成した請求項4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1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。
In the invention according to
上記のように構成した請求項5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。
In the invention according to
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おいて、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のオシレーションを重量物に付与することにより、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を互いに打ち消して、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を微小にし、高精度、高効率なホーニング加工を可能とするホーニング盤が開発されている。このようなホーニング盤を参考例として先ず説明し、次に、本発明に係る実施形態をこの参考例との構成上の相違点を明らかにして説明する。 In a honing machine that hones a machined hole in a workpiece by giving a feed while giving an axial oscillation to a rotationally driven grindstone, the direction of movement is opposite to that of the oscillation applied to the main shaft by 180 degrees. By imparting the oscillation to the heavy object, the vibration energy due to the oscillation applied to the main shaft and the heavy object is mutually canceled, and even when the oscillation applied to the main shaft is performed at a high speed, the vibration generated in the main spindle head is reduced, Honing machines that enable high-accuracy, high-efficiency honing have been developed. First, such a honing machine will be described as a reference example, and then, an embodiment according to the present invention will be described by clarifying differences in configuration from the reference example.
図1に参考例として示すホーニング盤において、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10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。
In the honing machine shown as a reference example in FIG. 1, a
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10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1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。
A description will be given of a
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33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。
A
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。
Next, a spindle oscillation that is supported by the
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。
The
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10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。
A
上記のように構成した参考例においては、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44,42、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。
In the reference example configured as described above, when the workpiece W is attached to the bed 1 and the start button is pressed, the
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71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。
In the heavy
主軸10にはプーリ32,30、ベルト33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25、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。
Since the rotating torque is transmitted to the
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。
In this state, the
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48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。
When the amplitude of the oscillation is changed, when the
以下に、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備えたホーニング盤の第1の実施形態について説明する。図6に示すように、第1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、参考例と同じであるので、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、参考例における主軸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76a,76bが並設されている。第1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,77bは、各回転軸41a,41bに対する各偏心軸77a,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1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40a,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。
Hereinafter, in the honing machine having the first and second spindles, the oscillation direction is shifted by 180 degrees from the oscillation imparted to the first spindle while the oscillation is imparted to the first spindle, and the movement direction is opposite. A first embodiment of a honing machine provided with an oscillation device for applying an oscillation will be described. As shown in FIG. 6, the first embodiment has first and second main axes, and the first main axis is provided with oscillation and the second main axis is provided with oscillation and phase given to the first main axis. The
第1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41a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21a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27a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。
The operation of the first embodiment will be described. The
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49b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。
The
図7に示す第2の実施形態では、カム機構のみが第1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,49b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,49b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。
で は In the second embodiment shown in FIG. 7, only the cam mechanism is different from the first embodiment, and therefore, the cam mechanism will be described. A
第2の実施形態は、カム機構40a,40b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3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49a,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27a,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。
In the second embodiment, the revolutions of the
第1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4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85a,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。
In the first embodiment, the
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、18・・・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、41,80・・・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、72・・・オシレーション装置、79・・・連結軸、85a,85b・・・同期回転サーボモータ、W・・・工作物、T・・・砥石。 3 ... Main body, 4,75 ... Spindle head, 7 ... Sending device, 10 ... Spindle, 15 ... Link member, 16 ... Hinge pin (swing axis), 17 ... Support part, 18 roller, 21 driven part (part of link member), 25 coupling member, 34 spindle drive unit, 35 compression spring (elastic member) 38, a spindle oscillation device, 40, a cam mechanism, 41, 80, a rotating shaft, 43, 82, a servomotor, 46, a rotary drive device, 48, a support, 49: roller, 53, 77a, 77b, 81a, 81b: eccentric shaft, 65: heavy-weight oscillation device, 66: heavy-weight, 67: arm member, 69: pivot , 72 ... oscillation device, 79 ... connecting shaft, 85a, 85b ... Period rotation servo motor, W · · · workpiece, T · · · grindstone.
Claims (5)
A honing machine provided with the oscillation device according to any one of claims 2 to 4, wherein the first and second cam mechanisms are mounted on the spindle head on a rotation center of each of the cam mechanisms. A rotating shaft, a support mounted on each rotating shaft so as to be movable in an eccentric direction perpendicular to the axis, and a roller rotatably supported on each of the supporting members around an eccentric axis parallel to the rotating shaft, Means for changing the amount of eccentricity between each of the rotating shafts and each of the eccentric shafts; A honing machine equipped with an oscillation mechanism, characterized by comprising an energizing member.
Priority Applications (1)
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JP2003383076A JP2004114297A (en) | 2003-11-12 | 2003-11-12 | Honing machine equipped with oscillation device |
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- 2003-11-12 JP JP2003383076A patent/JP2004114297A/en not_active Ceased
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