JP2005288557A - Roller burnishing tool main body and roller burnishing tool - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact roller burnishing tool applicable to an inside diameter of a small diameter, suitable for multiuse of outside face and end face machining, and adjustable in workpiece pressing force to obtain an excellent finished surface. <P>SOLUTION: This roller burnishing tool 10 is provided with a cylindrical shank 5, a head 4 internally provided in the shank 5 via a rotary shaft 9 and rotated by the workpiece pressing force, and a roller 2a for roll machining. The tool 10 is provided with an energizing means in a shank shaft direction provided in the shank 5, an energizing force adjusting means for adjusting the generated energizing force, and an energizing force converting means for transmitting the energizing force to a head shaft 4b and converting the direction of the energizing force into a rotating direction of the head shaft 4b, to control the workpiece pressing force generated at the time of the roll machining. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、転圧加工用ローラバニシングツールに係り、特に、コンパクトで小径の内径に適用でき、外面、端面加工もできる多用途に適し、しかも、良好な仕上がり面を得ることができるワーク押圧力の調整が可能なローラバニシングツールに関する。   The present invention relates to a roller burnishing tool for rolling process, and is particularly suitable for versatile applications that can be applied to a compact and small-diameter inner diameter, and can also process outer and end faces, and can obtain a good finished surface. The present invention relates to a roller burnishing tool that can be adjusted.

一般に,外径バイトやボーリングバー等による切削加工の加工面は、面粗度に一定の限界があるため、切削加工後にローラバニシング加工を施し,面粗度を大幅に向上させ,鏡のように滑らかな面に仕上げることが行われている。ローラバニシング加工の原理は,金属表面をローラで転圧して「山の部分」を押しならして平滑な仕上がり面を得るもので,塑性加工法の一種である。短時間で表面粗さが向上するとともに、表面が加工硬化するため、耐久性、耐磨耗性にも優れた仕上がり面が得られるという特徴を有している。   In general, the surface to be machined by cutting with an outer diameter tool, boring bar, etc. has a certain limit in surface roughness. Therefore, roller burnishing is performed after cutting to greatly improve the surface roughness, like a mirror. Finishing on a smooth surface is done. The principle of roller burnishing is a kind of plastic working method that rolls the metal surface with a roller and pushes the “mountains” to obtain a smooth finished surface. Since the surface roughness is improved in a short time and the surface is work hardened, it has a feature that a finished surface having excellent durability and wear resistance can be obtained.

図5は、従来のローラバニシングツール30の構成を示す断面図である。図5に示すように、例えば、旋盤等の加工機の主軸にチャックが装着され、そのチャックによって円筒形のワークWが把持され、回転する。回転したワークWの内周面にローラバニシングツール30のローラ32aが挿入され、ワークに通常0.1〜0.3mm程度押し込まれ、ワーク押圧力が発生する。このワーク押圧力は、ヘッド軸34bの回動軸39を介して、コイルばね37aにより発生する付勢力に抗してヘッド軸34bを回動する。このように、ローラバニシングツール30は、回動軸39を中心として、てこの原理を用い、ワークに作用させるワーク押圧力をヘッド軸34bの軸線に対し直角に作用させるという特徴を有している。具体的には、ヘッド軸34bの軸方向と直角方向に円柱状の穴を明け、その中にばね座37bとワッシャ37cとでコイルばね37aを挟むように内蔵する構成としている。従って、シャンク35の軸方向ではコンパクトになり、構造も簡易である。
米国ELLIOTT社カタログ(輸入代理店;日東交易株式会社)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional roller burnishing tool 30. As shown in FIG. 5, for example, a chuck is mounted on a spindle of a processing machine such as a lathe, and a cylindrical workpiece W is gripped and rotated by the chuck. The roller 32a of the roller burnishing tool 30 is inserted into the inner peripheral surface of the rotated workpiece W, and is normally pushed into the workpiece by about 0.1 to 0.3 mm to generate a workpiece pressing force. This work pressing force rotates the head shaft 34b against the urging force generated by the coil spring 37a via the rotation shaft 39 of the head shaft 34b. As described above, the roller burnishing tool 30 has a feature that the work pressing force applied to the work is applied at right angles to the axis of the head shaft 34b using the lever principle with the rotation shaft 39 as the center. . Specifically, a cylindrical hole is formed in a direction perpendicular to the axial direction of the head shaft 34b, and the coil spring 37a is sandwiched between the spring seat 37b and the washer 37c. Accordingly, the shank 35 is compact in the axial direction and has a simple structure.
US ELLIOTT catalog (import agency; Nitto Trading)

しかしながら、従来のバニシングツール30では、ヘッド軸34bの径方向にコイルばね37aが内蔵されているため、構造的にシャンク35の外径が大きくなり、小径の内径に適応できないという問題があった(φ60mm以下に適用できない)。したがって、小径の内径面を加工する際には、ツールを内径専用のマルチローラタイプに交換しなければならないという問題があった。また、構造的に、ばねによるワーク押圧力の調整範囲も限定的な狭い範囲となり、その範囲を超えるとばね自体を交換しなければならず、生産性の向上に支障をきたすという問題があった。一方で、コンパクト化を図ることと、ワーク押圧力の調整範囲を拡大することは、相反する要請であり、これらの問題点を総合的に1つのツールで解決することは困難であると考えられていた。   However, in the conventional burnishing tool 30, since the coil spring 37a is built in the radial direction of the head shaft 34b, there is a problem that the outer diameter of the shank 35 is structurally large and cannot be adapted to a small inner diameter ( (Not applicable to φ60mm or less). Therefore, when machining a small-diameter inner diameter surface, there is a problem that the tool must be replaced with a multi-roller type dedicated to the inner diameter. In addition, structurally, the adjustment range of the workpiece pressing force by the spring is also a limited narrow range, and if the range is exceeded, the spring itself must be replaced, which hinders productivity improvement. . On the other hand, downsizing and expanding the adjustment range of workpiece pressing force are contradictory requests, and it is considered difficult to solve these problems comprehensively with one tool. It was.

そこで、本発明者は、創意工夫を凝らし、これらの問題点を総合的に解決するために本願発明を創案したものであり、コンパクトで小径の内径(φ30mm程度まで)に適用でき、外面、端面加工もできる多用途に適し、しかも、良好な仕上がり面を得ることができるワーク押圧力の調整が可能なローラバニシングツールを提供することを課題とする。   Therefore, the present inventor has devised the invention and invented the present invention in order to solve these problems comprehensively, and can be applied to a compact and small-diameter inner diameter (up to about φ30 mm). It is an object of the present invention to provide a roller burnishing tool suitable for multi-use that can be processed and capable of adjusting a work pressing force capable of obtaining a good finished surface.

請求項1に係るローラバニシングツール本体1の発明は、加工機に装着される筒状のシャンク5と、前記シャンク5内に回動軸9を介して内設され、ワーク押圧力によって回動するヘッド4とを備えたローラバニシングツール本体1であって、前記筒状のシャンク5に内挿されたプッシャ8端面に、シャンク5軸方向へ付勢する付勢手段と、前記付勢手段により発生する付勢力を調整する付勢力調整手段と、前記付勢力をヘッド軸4bに伝達し、前記付勢力の方向を前記ヘッド軸4bの回動方向へ変換する付勢力変換手段とを備え、転圧加工時に発生する前記回動方向のワーク押圧力を制御することを特徴とするローラバニシングツール本体1である。   The invention of the roller burnishing tool main body 1 according to claim 1 includes a cylindrical shank 5 to be mounted on a processing machine, and is provided in the shank 5 via a rotation shaft 9 and is rotated by a workpiece pressing force. A roller burnishing tool body 1 having a head 4, an urging means for urging the pusher 8 end surface inserted in the cylindrical shank 5 in the axial direction of the shank 5, and generated by the urging means An urging force adjusting means for adjusting the urging force to be transmitted; and an urging force converting means for transmitting the urging force to the head shaft 4b and converting the direction of the urging force into a rotating direction of the head shaft 4b. The roller burnishing tool main body 1 is characterized in that it controls the pressing force of the rotating direction generated during machining.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のローラバニシングツール本体1であって、前記付勢力変換手段は、前記回動軸9を介して内設されるヘッド4のヘッド軸4bのプッシャ側端面に形成され、前記回動方向及びプッシャ8側に開放する凹部溝4cに、回転軸を介して回転自在に配置されるガイドローラ6と、プッシャ8の前記ヘッド軸4b側端面に形成される凹部傾斜面8bとが当接し、付勢することにより、前記付勢力をヘッド軸4bに伝達し、前記付勢力の方向を前記回動方向へ変換することを特徴とするローラバニシングツール本体1である。   The invention according to claim 2 is the roller burnishing tool main body 1 according to claim 1, wherein the urging force converting means is a pusher of the head shaft 4 b of the head 4 provided via the rotating shaft 9. A guide roller 6 that is formed on the side end face and that is rotatably disposed through a rotation shaft in a recess groove 4c that opens to the rotation direction and the pusher 8 side, and is formed on the end face of the pusher 8 on the head shaft 4b side. The roller burnishing tool main body 1 is characterized in that the urging force is transmitted to the head shaft 4b by changing the direction of the urging force into the rotating direction by abutting and urging the concave inclined surface 8b. It is.

請求項3に係る発明は、請求項1に記載のローラバニシングツール本体1と、前記ヘッド4のヘッドボディ4aに配置された転圧加工用の回転自在なローラユニット2とを備えたことを特徴とするローラバニシングツール10である。   The invention according to claim 3 includes the roller burnishing tool main body 1 according to claim 1 and a rotatable roller unit 2 for compaction processing disposed in the head body 4a of the head 4. The roller burnishing tool 10.

請求項1に係る発明によれば、コンパクトで小径の内径(φ30mm以上)に適用でき、外径、端面加工もできる多用途に適し、しかも、うねり等のない良好な仕上がり面を得ることができる押圧力の調整が可能なローラバニシングツール本体を提供することができる。   According to the first aspect of the invention, it is applicable to a compact and small-diameter inner diameter (φ30 mm or more), suitable for various purposes such as outer diameter and end face processing, and a good finished surface without waviness can be obtained. A roller burnishing tool body capable of adjusting the pressing force can be provided.

請求項2に係る発明によれば、付勢力変換手段の構成により、コンパクト化を達成しながら、付勢力の方向を軸方向から径方向であるワーク押圧力の方向へ変換することができる。したがって、小径の内径に適用でき、外面、端面加工もできる多用途に適し、しかも、うねり等のない良好な仕上がり面を得ることができる押圧力の調整が可能なローラバニシングツール本体を提供することができる。   According to the second aspect of the present invention, the configuration of the urging force converting means can convert the direction of the urging force from the axial direction to the workpiece pressing force that is the radial direction while achieving compactness. Accordingly, it is possible to provide a roller burnishing tool main body which can be applied to a small inner diameter, is suitable for various uses capable of processing an outer surface and an end surface, and is capable of adjusting a pressing force capable of obtaining a good finished surface without waviness or the like. Can do.

請求項3に係る発明によれば、コンパクトで小径の内径に適用でき、外径、端面加工もできる多用途に適し、しかも、うねり等のない良好な仕上がり面を得ることができる押圧力の調整が可能なローラバニシングツールを提供することができる。   According to the invention of claim 3, the pressing force can be adjusted to a compact and small-diameter inner diameter, suitable for various uses such as outer diameter and end face processing, and capable of obtaining a good finished surface without waviness or the like. Can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は,本発明の一実施形態であるローラバニシングツール10の構成を示す断面図である。説明の便宜のために誇張して描かれている場合がある。ローラバニンシングツール10は,転圧加工のためのローラユニット2を備えている。ローラユニット2は,ローラピン2eを介して,ヘッドボディ4aに偏芯させて外径寄り(ワークと接触側)に配置されている。これは、転圧加工時に,ヘッドボディ4aがワークに接触しないようにするためである。また、ローラユニット2は、ヘッド軸に対して数度の傾斜をもって配置され、ローラの外周は円錐台形状をしている。これは、非加工時は、傾斜しているヘッド軸4bを転圧加工時には、ワークの加工面とローラ2eの外周面をほぼ平行に保ち、適切なワークへの接触面を確保するとともに、スペース効率を高め、小径の内径加工に適応するためである。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a roller burnishing tool 10 according to an embodiment of the present invention. It may be exaggerated for convenience of explanation. The roller burnishing tool 10 includes a roller unit 2 for rolling. The roller unit 2 is arranged near the outer diameter (on the side in contact with the workpiece) by being eccentric to the head body 4a via the roller pin 2e. This is to prevent the head body 4a from contacting the workpiece during the rolling process. The roller unit 2 is arranged with an inclination of several degrees with respect to the head axis, and the outer periphery of the roller has a truncated cone shape. This means that when the head shaft 4b which is inclined is not pressed during machining, the work surface of the workpiece and the outer peripheral surface of the roller 2e are kept substantially parallel to ensure an appropriate contact surface to the workpiece and a space. This is to increase efficiency and adapt to small-diameter inner diameter machining.

ローラユニット2は,ニードルベアリング2bが内蔵されたローラ2aと、スラスト荷重を受けるためのスラストベアリング2cと,軸方向の押圧力を発生させるための皿ばね2dと,ローラピン2eとで主に構成されている。ローラピン2eは,円柱形状であって,中央部にはつば部(フランジ)が形成され、先端側外周部には,ローラ2a等が嵌入配置されている。具体的には、ローラピン2eの先端側は、付勢力を発生する皿ばね2dが備えられ,スペーサ2hを介して、スラストベアリング2cが挿着され、ニードルベアリング2bが内蔵されたローラ2aが嵌入され、カバー2fに挟持されて六角穴付き皿ボルト2gでローラピン2eにねじ止めされている。他方、ローラピン2eの後端側外周部には、ねじ加工が施されており、ヘッドボディ4aにねじ込み固定されている。なお、通常は、振動等によるねじの緩みを防止するため、図示しないストッパーボルト等によりねじの抜け止めを行なう。   The roller unit 2 is mainly composed of a roller 2a with a built-in needle bearing 2b, a thrust bearing 2c for receiving a thrust load, a disc spring 2d for generating axial pressing force, and a roller pin 2e. ing. The roller pin 2e has a cylindrical shape, and a flange (flange) is formed at the center, and a roller 2a and the like are fitted and disposed at the outer peripheral portion on the front end side. Specifically, the tip side of the roller pin 2e is provided with a disc spring 2d that generates an urging force, a thrust bearing 2c is inserted through a spacer 2h, and a roller 2a with a built-in needle bearing 2b is inserted. , Sandwiched between the cover 2f and screwed to the roller pin 2e with a hexagon socket countersunk bolt 2g. On the other hand, the rear end side outer peripheral portion of the roller pin 2e is threaded, and is screwed and fixed to the head body 4a. Usually, in order to prevent loosening of the screw due to vibration or the like, the screw is prevented from coming off by a stopper bolt or the like (not shown).

ヘッド4は、シャンク5から突出したヘッドボディ4aとシャンク5に内挿されるヘッド軸4bから構成されている。ヘッド軸4bには、回動軸9が設けられており、一例として、回動軸9であるピンでシャンク5と結合されワーク押圧力の方向に回動可能にシャンク5内に配置されている。   The head 4 includes a head body 4 a that protrudes from the shank 5 and a head shaft 4 b that is inserted into the shank 5. The head shaft 4b is provided with a rotating shaft 9. As an example, the head shaft 4b is connected to the shank 5 with a pin serving as the rotating shaft 9, and is disposed in the shank 5 so as to be rotatable in the direction of the workpiece pressing force. .

シャンク5は、円筒形状を有する。シャンク5の内周中央部付近には、一例として、スライドブッシュ5aが嵌入されている。シャンク5内周面とプッシャ8の外周面との間隙を適切に保持し、プッシャ8の軸方向への摺動抵抗を減少させ、押圧力の制御を円滑に行なうことにより、ローラ2aのワークW被加工面の凹凸への追従性をより向上させることができるからである。したがって、シャンク5内周面には前記スライドブッシュ5aが突出して形成されている。   The shank 5 has a cylindrical shape. As an example, a slide bush 5 a is inserted in the vicinity of the central portion of the inner periphery of the shank 5. The gap between the inner peripheral surface of the shank 5 and the outer peripheral surface of the pusher 8 is appropriately maintained, the sliding resistance in the axial direction of the pusher 8 is reduced, and the pressing force is controlled smoothly, so that the workpiece W of the roller 2a is controlled. This is because the followability to the unevenness of the work surface can be further improved. Therefore, the slide bush 5a protrudes from the inner peripheral surface of the shank 5.

図2は、付勢力変換手段の具体的構成を示す断面図である。図2(a)は、ヘッド軸4bの軸端の構成を示す図1の部分拡大図であり、図2(b)は、そのA矢視を示す平面図である。ヘッド軸4bの端面4dには、凹部溝4cが形成されている。この凹部溝4cは、前記ヘッド軸4bの端面4dに、回動方向と同一方向に開放して形成され、この溝部4cに回転軸6aを介してガイドローラ6が配置される。このガイドローラ6は、ヘッド軸4bの前記回動方向(ワーク押圧力の方向)と同一の方向に回転するように配置される。また、ガイドローラ6がヘッド軸4bに対して偏芯して配置されているのは、後記するプッシャ8の端面8bに形成された凹部傾斜面8bとガイドローラ6の外周面とを当接させて、ガイドローラ6を介して、付勢力の方向を前記回動方向へ変換するためである。かかる構成によれば、シャンク5の径方向ではコンパクト化を図りながら、付勢力の方向を前記ワーク押圧力の方向へ確実に伝達し、変換ができる。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the urging force converting means. FIG. 2A is a partially enlarged view of FIG. 1 showing the configuration of the shaft end of the head shaft 4b, and FIG. 2B is a plan view showing the arrow A thereof. A concave groove 4c is formed on the end surface 4d of the head shaft 4b. The recessed groove 4c is formed in the end surface 4d of the head shaft 4b so as to be opened in the same direction as the rotational direction, and the guide roller 6 is disposed in the groove 4c via the rotating shaft 6a. The guide roller 6 is disposed so as to rotate in the same direction as the rotation direction (work pressing force direction) of the head shaft 4b. Further, the guide roller 6 is arranged eccentrically with respect to the head shaft 4b because the concave inclined surface 8b formed on the end surface 8b of the pusher 8 described later and the outer peripheral surface of the guide roller 6 are brought into contact with each other. This is because the direction of the urging force is converted to the rotation direction via the guide roller 6. According to such a configuration, the direction of the urging force can be reliably transmitted to the direction of the workpiece pressing force for conversion while achieving compactness in the radial direction of the shank 5.

図2(c)は、プッシャ8の詳細な形状を説明するための断面図である。図2(d)は、そのB矢視を示す平面図である。プッシャ8は、一例として、片方の端面にはつば部が形成されており、後記する付勢手段により、付勢力がシャンク軸方向、ヘッド軸4b側に作用する。付勢力変換手段等の作用については、後記する。   FIG. 2C is a cross-sectional view for explaining the detailed shape of the pusher 8. FIG.2 (d) is a top view which shows the B arrow view. As an example, the pusher 8 has a flange formed on one end face, and the urging force acts on the head shaft 4b side in the shank axis direction by urging means described later. The operation of the urging force converting means will be described later.

図3(a)は、付勢手段、及び付勢力調整手段の具体的構成を示す斜視図である。付勢手段、及び付勢力調整手段は、シャンク軸と同一方向に設けている。このため、シャンク5の径方向ではコンパクトに構成でき、小径の内径加工に適応できる。付勢手段は、一例として、複数の皿ばね16で構成されている。必要な付勢力を皿ばね16によって確保するとともに、多様な組合せを可能とするためである。したがって、炭素鋼・ステンレス等の鉄系から、銅・アルミ合金等の非鉄系まで幅広く適用できる付勢力を得ることができる。かかる構成によれば、付勢力変換手段と相俟って、シャンク5の径方向ではコンパクト化を図りながら、従来では小径の内径加工(φ60mm以下)に適用できなかったが、内径がφ30mmまで適用ができる。したがって、ツールの交換をすることなく、一本のツールで多用途に適用でき、加工範囲を広げることができることから、段取り時間を削減できる。   FIG. 3A is a perspective view showing a specific configuration of the urging means and the urging force adjusting means. The urging means and the urging force adjusting means are provided in the same direction as the shank shaft. For this reason, it can comprise compactly in the radial direction of the shank 5, and can adapt to small diameter internal diameter processing. The urging means is constituted by a plurality of disc springs 16 as an example. This is because the necessary biasing force is secured by the disc spring 16 and various combinations are possible. Therefore, it is possible to obtain a biasing force that can be widely applied from iron-based materials such as carbon steel and stainless steel to non-ferrous materials such as copper and aluminum alloys. According to this configuration, in combination with the urging force conversion means, while being compact in the radial direction of the shank 5, it has not been conventionally applicable to small-diameter inner diameter processing (φ60 mm or less), but the inner diameter can be applied up to φ30 mm. Can do. Therefore, since one tool can be applied to various purposes without exchanging the tools and the processing range can be expanded, the setup time can be reduced.

図3(b)および(c)は、前記皿ばね16の組合せの一例を示す断面図である。本実施形態においては、炭素鋼・ステンレス等の鉄系にあっては、図3(b)に示すように、皿ばね16を5枚重ね(並列)に8組作り、5枚重ねを交互に反転して直列に組み合せている。一方、銅・アルミ合金等の非鉄系にあっては、図3(c)に示すように、皿ばね16を2枚重ね(並列)にして、これを交互に反転して直列に組み合せている。ここで、皿ばねは、並列に用いるとばねの荷重定数はN倍(Nは皿ばねの数量)となり、直列に用いると1/Nとなる。一方、ばねの単位荷重当たりのたわみ量は、並列では変化しないが、直列ではN倍となる。本実施形態においては、適切な荷重が得られるように多様に組み合わせて使用することができる。かかる構成によれば、ばねを交換することなく、個々のばねの組み合わせのみによって幅広い範囲のワーク押圧力を得ることができる。   FIGS. 3B and 3C are cross-sectional views showing an example of the combination of the disc springs 16. In the present embodiment, in the case of an iron system such as carbon steel and stainless steel, as shown in FIG. 3 (b), five sets of disk springs 16 are stacked (in parallel), and five sheets are stacked alternately. Inverted and combined in series. On the other hand, in the case of a non-ferrous material such as copper / aluminum alloy, as shown in FIG. 3 (c), two disc springs 16 are stacked (in parallel), which are alternately inverted and combined in series. . Here, when the disc springs are used in parallel, the load constant of the spring is N times (N is the number of disc springs), and when used in series, the disc constant is 1 / N. On the other hand, the amount of deflection per unit load of the spring does not change in parallel, but N times in series. In this embodiment, it can be used in various combinations so as to obtain an appropriate load. According to such a configuration, it is possible to obtain a wide range of workpiece pressing force only by combining individual springs without replacing the springs.

付勢力調整手段は、一例として、アジャストボルト12とスラストベアリング14で構成されている。アジャストボルト12は、シャンク5開放側端面にシャンク5から突出してつば部が配置され、つばの外周面にはアジャストボルト12の回転調整用の孔が設けられている。たとえば、この孔に工具等を挿入してアジャストボルト12を回転することができる。なお、無負荷時や緩めるときには指で回転しやすいようにローレット加工を施しておくことも行なわれる。   As an example, the biasing force adjusting means includes an adjusting bolt 12 and a thrust bearing 14. The adjustment bolt 12 is provided with a flange protruding from the shank 5 on the end face on the opening side of the shank 5, and a hole for adjusting the rotation of the adjustment bolt 12 is provided on the outer peripheral surface of the flange. For example, the adjustment bolt 12 can be rotated by inserting a tool or the like into the hole. In addition, knurling is also performed so that the fingers can be easily rotated when no load is applied or when they are loosened.

次に、本実施形態に係るローラバニシングツール10の作用について説明する。
図1(a)は、非加工時の状態を示し、図1(b)は、転圧加工時の状態を示している。ここでは、一例として、内径加工時のものである。図1(a)の非加工時には、ワーク押圧力が作用しないため、付勢力発生手段により発生した付勢力がプッシャ8の前記凹部傾斜面8bを介してガイドローラ6の外周面に伝達される。その結果、ヘッド軸4bは本図V矢視の方向へ回動し、ガイドローラ6は、シャンク5内面とプッシャ8の前記凹部傾斜面8bとで付勢挟持される状態となる。
Next, the operation of the roller burnishing tool 10 according to the present embodiment will be described.
FIG. 1A shows a state during non-machining, and FIG. 1B shows a state during rolling. Here, as an example, the inner diameter machining is performed. Since the work pressing force does not act during non-machining in FIG. 1A, the urging force generated by the urging force generating means is transmitted to the outer peripheral surface of the guide roller 6 through the concave inclined surface 8b of the pusher 8. As a result, the head shaft 4b is rotated in the direction indicated by the arrow V in the figure, and the guide roller 6 is urged and held between the inner surface of the shank 5 and the concave inclined surface 8b of the pusher 8.

一方、図1(b)の転圧加工時には、ワーク押圧力が作用するため、その反作用としてヘッド4は、本図矢視Pの方向へ回動力を受け、ヘッド軸4bは本図Qの方向へ回動力を受ける。かかる回動力は、ガイドローラ6を介してプッシャ8に伝達され、プッシャ8は前記凹部傾斜面8bを介して水平方向分力を受ける。したがって、転圧加工時においては、ワークが受ける押圧力と付勢手段により発生する付勢力が釣り合って、ヘッド軸4bは水平状態を保ち、いわゆるフローティング状態で転圧加工が進められる。その結果、ワークの被加工面の面粗度に起因する山と谷の微妙な変動を吸収し、ワーク押圧力が適正に制御されるため、加工表面にうねり等が発生することもなく、良好な仕上がり面が得られる。なお、前記付勢力は、前記付勢力調整手段により、最適な付勢力に設定調整することができる。具体的には、経験的に、軟鉄等の鉄系では、1000〜1400(N)が適しており、銅合金等の非鉄系では、100〜340(N)が適している。ただし、材質ごと、及び前加工の表面粗度等の条件の相違により調整が必要な場合には、アジャストボルト12で調整する。   On the other hand, since the workpiece pressing force acts during the rolling process in FIG. 1B, the head 4 receives the rotational force in the direction of arrow P in the figure as the reaction, and the head shaft 4b moves in the direction of the figure Q. Receiving power. The turning force is transmitted to the pusher 8 through the guide roller 6, and the pusher 8 receives a horizontal component force through the concave inclined surface 8b. Therefore, during the rolling process, the pressing force received by the workpiece and the urging force generated by the urging means are balanced, and the head shaft 4b is kept in a horizontal state, and the rolling process proceeds in a so-called floating state. As a result, it absorbs subtle fluctuations in the peaks and valleys caused by the surface roughness of the work surface of the workpiece, and the workpiece pressing force is controlled appropriately, so there is no waviness on the machining surface, which is good A smooth finish can be obtained. The urging force can be set and adjusted to an optimum urging force by the urging force adjusting means. Specifically, from experience, 1000 to 1400 (N) is suitable for iron-based materials such as soft iron, and 100 to 340 (N) is suitable for non-ferrous materials such as copper alloys. However, if adjustment is necessary due to differences in conditions such as the surface roughness of each material and pre-processing, the adjustment bolt 12 is used for adjustment.

さらに、各構成要素ごとの作用について説明する。ローラ2aは例えば、旋盤等により回転するワークに押圧接触され、ローラ2aは回転しながら転圧加工を行う。アジャストボルト12は、そのつば下外周部にねじ加工が施されており、シャンク5内周面側にねじで嵌合されているため、アジャストボルト12を右に回して前進させると付勢力が増大し、左に回して後退させると付勢力が減少するので、付勢力を最適な値に調整することができる。なお、スラストベアリング14が備えられているのは、アジャストボルト12の回転調整時の摩擦抵抗を低減し、円滑な調整を可能とするためである。   Furthermore, the operation of each component will be described. For example, the roller 2a is pressed and contacted with a rotating workpiece by a lathe or the like, and the roller 2a performs a rolling process while rotating. Since the adjustment bolt 12 is threaded on the lower outer peripheral portion of the collar and is fitted to the inner peripheral surface side of the shank 5 with a screw, the biasing force increases when the adjustment bolt 12 is rotated forward to advance. However, since the urging force is reduced by turning counterclockwise, the urging force can be adjusted to an optimum value. The thrust bearing 14 is provided in order to reduce the frictional resistance when adjusting the rotation of the adjusting bolt 12 and to enable smooth adjustment.

以上、本発明について最良と思われる実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、同一の技術的思想の範囲内で適宜変更して実施することができる。以下、その内容について説明する。
図4は、請求項1における付勢力変換手段の実施例を示す断面図である。請求項1に記載の付勢力変換手段は、請求項2に記載のいわゆるガイドローラ方式に限定されることなく、以下のように実施することも可能である。図4(a)は、ヘッド軸4bを一体形状の曲面で構成したものであり、図4(b)は、ガイドローラにニードルベアリングを用いたものであり、図4(c)は、ヘッド軸4bの傾斜面に鋼球やコロを埋め込んだ構成としたものである。なお、これらは一例を示したものであり、限定的に解釈されてはならない。
また、転圧加工用のローラ2aにあっては、本実施形態ではシングルタイプの例を示したものであり、これに限定されることなく種々のローラに適用でき、付勢手段にあっては、本実施形態では皿ばねを使用しているが、コイルばねを使用してもよいし、ガスや液圧式でもよく、これらを併用することもできる。プッシャ8にあっては、本実施形態ではつば付を採用しているがこれに限定されるものではなく、ストレート形状であってもよい。
The embodiment that seems to be the best of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the same technical idea. The contents will be described below.
FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment of the urging force converting means in claim 1. The urging force conversion means described in claim 1 is not limited to the so-called guide roller system described in claim 2, and can also be implemented as follows. 4 (a) shows a head shaft 4b formed of an integral curved surface, FIG. 4 (b) shows a guide roller using a needle bearing, and FIG. 4 (c) shows a head shaft. In this configuration, steel balls and rollers are embedded in the inclined surface 4b. Note that these are examples, and should not be interpreted in a limited manner.
Moreover, in the roller 2a for rolling processing, this embodiment shows an example of a single type, and is not limited to this, and can be applied to various rollers. In this embodiment, a disc spring is used, but a coil spring may be used, a gas or hydraulic type may be used, and these may be used in combination. In the pusher 8, a flange is adopted in the present embodiment, but the pusher 8 is not limited to this, and may be a straight shape.

本発明の一実施形態であるローラバニシングツールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the roller burnishing tool which is one Embodiment of this invention. 付勢力変換手段の具体的構成を示す断面図である。(a)はヘッド軸の軸端の構成を示す図1の部分拡大図、(b)はそのA矢視を示す平面図、(c)はプッシャの詳細な形状を説明するための断面図、(d)はそのB矢視を示す平面図である。It is sectional drawing which shows the specific structure of an urging | biasing force conversion means. (A) is a partially enlarged view of FIG. 1 showing the configuration of the shaft end of the head shaft, (b) is a plan view showing the arrow A, (c) is a cross-sectional view for explaining the detailed shape of the pusher, (D) is a top view which shows the B arrow. (a)は付勢手段、付勢力調整手段の具体的構成を示す斜視図、(b)及び(c)は皿ばねの組み合わせの一例を示す断面図である(A) is a perspective view which shows the concrete structure of a biasing means and a biasing force adjustment means, (b) and (c) are sectional drawings which show an example of the combination of a disc spring. 付勢力変換手段の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the Example of an urging | biasing force conversion means. 従来のバニシングツールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional burnishing tool.

符号の説明Explanation of symbols

1 ローラバニシングツール本体
2 ローラユニット
2a ローラ
2b ニードルべアリング
2c スラストベアリング
2d 皿ばね
2e ローラピン
2f カバー
2g 六角穴付皿ボルト
2h スペーサ
4 ヘッド
4a ヘッドボディ
4b ヘッド軸
4c 凹部溝
4d ヘッド軸端面
5 シャンク
5a スライドブッシュ
6 ガイドローラ
6a 回転軸
8 プッシャ
8a つば部
8b 凹部傾斜面
9 回動軸
10 ローラバニシングツール
12 アジャストボルト
14 スラストベアリング
16 皿ばね
1 Roller burnishing tool body 2 Roller unit 2a Roller 2b Needle bearing 2c Thrust bearing 2d Belleville spring 2e Roller pin 2f Cover 2g Hexagon socket countersunk bolt 2h Spacer 4 Head 4a Head body 4b Head shaft 4c Recessed groove 4d Head shaft end face 5 Shank 5a Slide bush 6 Guide roller 6a Rotating shaft 8 Pusher 8a Collar portion 8b Recessed inclined surface 9 Rotating shaft 10 Roller burnishing tool 12 Adjust bolt 14 Thrust bearing 16 Disc spring

Claims (3)

加工機に装着される筒状のシャンク(5)と、前記シャンク(5)内に回動軸(9)を介して内設され、ワーク押圧力によって回動するヘッド(4)とを備えたローラバニシングツール本体であって、
前記筒状のシャンク(5)に内挿されたプッシャ(8)端面に、シャンク(5)軸方向へ付勢する付勢手段と、
前記付勢手段により発生する付勢力を調整する付勢力調整手段と、
前記付勢力をヘッド軸(4b)に伝達し、前記付勢力の方向を前記ヘッド軸(4b)の回動方向へ変換する付勢力変換手段とを備え、
転圧加工時に発生する前記回動方向のワーク押圧力を制御することを特徴とするローラバニシングツール本体(1)。
A cylindrical shank (5) to be mounted on a processing machine, and a head (4) that is installed in the shank (5) via a rotating shaft (9) and rotates by a workpiece pressing force. Roller burnishing tool body,
Urging means for urging the pusher (8) inserted into the cylindrical shank (5) in the axial direction of the shank (5);
Biasing force adjusting means for adjusting the biasing force generated by the biasing means;
Urging force conversion means for transmitting the urging force to the head shaft (4b) and converting the direction of the urging force into a rotation direction of the head shaft (4b);
A roller burnishing tool main body (1) characterized by controlling a work pressing force in the rotating direction generated during rolling.
前記付勢力変換手段は、前記回動軸(9)を介して内設されるヘッド4のヘッド軸(4b)のプッシャ側端面に形成され、前記回動方向及びプッシャ(8)側に開放して形成された凹部溝(4c)に、回転軸を介して前記回動方向に回転自在に配置されるガイドローラ(6)と、
プッシャ(8)の前記ヘッド軸(4b)側端面に形成される凹部傾斜面(8b)とが当接し、付勢することにより、前記付勢力をヘッド軸(4b)に伝達し、前記付勢力の方向を前記回動方向へ変換することを特徴とする請求項1に記載のローラバニシングツール本体(1)。
The urging force converting means is formed on the pusher side end surface of the head shaft (4b) of the head 4 provided through the rotating shaft (9), and is opened to the rotating direction and the pusher (8) side. A guide roller (6) disposed in the recessed groove (4c) formed in such a manner as to be rotatable in the rotation direction via a rotation shaft;
The urging force is transmitted to the head shaft (4b) by contacting and urging the concave inclined surface (8b) formed on the end surface of the pusher (8) on the head shaft (4b) side. The roller burnishing tool main body (1) according to claim 1, wherein the direction is changed to the rotation direction.
請求項1に記載のローラバニシングツール本体(1)と、
前記ヘッド(4)のヘッドボディ(4a)に配置された転圧加工用の回転自在なローラユニット(2)と、
を備えたことを特徴とするローラバニシングツール(10)。
A roller burnishing tool body (1) according to claim 1,
A rotatable roller unit (2) for rolling processing disposed on the head body (4a) of the head (4);
A roller burnishing tool (10) comprising:
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