JP2009275619A - Processing device for micro recessed part - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing device for a micro-recess part capable of eliminating the influence of centrifugal force even if the offset amount of a form roller with respect to a tool holder or the rotation speed of the tool holder changes. <P>SOLUTION: The processing device forming the micro-recess part on an inner circumference surface Ba of a cylinder bore B includes the tool holder 10 rotatably driven, a roller support member 12 movable in a direction orthogonal to a rotary shaft L1 of the tool holder 10, the form roller 13 rotatable around a roller shaft L2 parallel with the rotary shaft L1 of the tool holder 10, a load generating means 14 imparting a load to the roller support member 12 and bringing the form roller 13 into pressure contact with the inner circumference surface Ba, a centrifugal force detection means 15 detecting centrifugal force generated by the rotation of the tool holder 10, and a balance weight 16 for adjusting a center of gravity based on the detected centrifugal force. When the tool holder 10 is rotatably driven, the influence of the centrifugal force is eliminated as much as possible. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、自動車用エンジンのシリンダブロックにおけるシリンダボア(円形穴)の内周面に、低フリクション化を実現するための油溜まりとして機能する多数の微細凹部を形成するのに用いられる微細凹部の加工装置に関するものである。   The present invention is, for example, a fine concave portion used to form a large number of fine concave portions functioning as an oil reservoir for realizing low friction on the inner peripheral surface of a cylinder bore (circular hole) in a cylinder block of an automobile engine. This relates to a processing apparatus.

従来において、微細凹部の加工装置としては、回転駆動される工具ホルダに、ローラ支持部材を介して、工具ホルダの回転軸と平行なローラ軸回りに回転自在なフォームローラを設けたものがある。この加工装置は、被加工物の円形穴にフォームローラを入り込ませ、円形穴の中心線と工具ホルダの回転軸を一致させると共に、フォームローラを円形穴の内周面に所定荷重で圧接させる。そして、工具ホルダを回転駆動することで、円形穴の内周面に沿ってフォームローラを転動させ、同円形穴の内周面に微細凹部を形成する。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a processing apparatus for fine recesses, there is an apparatus in which a rotationally driven tool holder is provided with a foam roller that is rotatable around a roller axis parallel to the rotation axis of the tool holder via a roller support member. In this processing apparatus, the foam roller is inserted into a circular hole of the workpiece, the center line of the circular hole is aligned with the rotation axis of the tool holder, and the foam roller is pressed against the inner peripheral surface of the circular hole with a predetermined load. Then, by rotating the tool holder, the foam roller rolls along the inner peripheral surface of the circular hole, and a fine recess is formed on the inner peripheral surface of the circular hole.

ところで、上記したような加工装置では、工具ホルダの回転軸に対してフォームローラのローラ軸がオフセットされた位置にあるので、工具ホルダの回転によりローラ支持部材及びフォームローラに遠心力が生じる。この遠心力は、回転速度の二乗に比例して大きくなる。このため、低荷重で加工するには工具ホルダの回転を低速にする必要があり、加工効率や加工コストの面で好ましくなかった。  By the way, in the processing apparatus as described above, since the roller shaft of the foam roller is offset from the rotation shaft of the tool holder, centrifugal force is generated in the roller support member and the foam roller by the rotation of the tool holder. This centrifugal force increases in proportion to the square of the rotational speed. For this reason, in order to perform processing with a low load, it is necessary to reduce the rotation of the tool holder, which is not preferable in terms of processing efficiency and processing cost.

そこで、従来の微細凹部の加工装置には、工具ホルダにおいて、ローラ支持部材やフォームローラを含む機能部に、重心調整用の錘を取り付けて、遠心力の影響をキャンセルし得る構成にしたものがあった(特許文献1参照)。この加工装置は、重心調整用の錘の採用により、高速回転時においても低荷重で加工することが可能になり、加工効率の向上や加工コストの節減を実現することができた。
特開2006−026676号公報
Therefore, a conventional processing apparatus for fine recesses has a configuration in which a weight for adjusting the center of gravity is attached to a functional part including a roller support member and a foam roller in a tool holder so that the influence of centrifugal force can be canceled. (See Patent Document 1). By adopting a weight for adjusting the center of gravity, this processing device can perform processing with a low load even during high-speed rotation, thereby improving processing efficiency and reducing processing costs.
JP 2006-026676 A

ところが、上記したような従来の微細凹部の加工装置は、機能部の所定位置に所定重量の錘を選択的に取り付ける構造であったため、工具ホルダに対するフォームローラのオフセット量や工具ホルダの回転速度によって変化する遠心力に充分に対処することが困難であるという問題点があり、このような問題点を解決することが課題であった。   However, since the conventional processing apparatus for fine recesses as described above has a structure in which a weight having a predetermined weight is selectively attached to a predetermined position of the functional part, it depends on the offset amount of the foam roller with respect to the tool holder and the rotation speed of the tool holder. There is a problem that it is difficult to sufficiently cope with the changing centrifugal force, and it has been a problem to solve such a problem.

本発明は、上記従来の課題に着目して成されたものであって、工具ホルダに対するフォームローラのオフセット量や工具ホルダの回転速度が変化しても、遠心力の影響を可及的に解消することができる微細凹部の加工装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional problems, and even if the offset amount of the foam roller with respect to the tool holder and the rotation speed of the tool holder change, the influence of centrifugal force is eliminated as much as possible. It aims at providing the processing apparatus of the fine recessed part which can do.

本発明の微細凹部の加工装置は、被加工物の円形穴の内周面に微細凹部を形成する加工装置である。加工装置は、円形穴と同軸状態に配置して回転駆動される工具ホルダと、工具ホルダに対してその回転軸と直交する方向に移動可能なローラ支持部材と、ローラ支持部材に対して工具ホルダの回転軸と平行なローラ軸回りに回転自在に設けた微細凹部形成用のフォームローラを備えている。   The processing apparatus of the fine recessed part of this invention is a processing apparatus which forms a fine recessed part in the internal peripheral surface of the circular hole of a to-be-processed object. A processing apparatus includes a tool holder that is arranged coaxially with a circular hole and is driven to rotate, a roller support member that is movable relative to the tool holder in a direction perpendicular to the rotation axis thereof, and a tool holder with respect to the roller support member There is provided a foam roller for forming a fine recess provided so as to be rotatable about a roller axis parallel to the rotation axis.

さらに、加工装置は、ローラ支持部材に対してその移動方向に荷重を付与してフォームローラを円形穴の内周面に圧接させる荷重発生手段と、工具ホルダの回転によりローラ支持部材に生じた遠心力を検出する遠心力検出手段と、遠心力検出手段が検出した遠心力に基づいてローラ支持部材の重心を調整するためのバランスウエイトを備えている。本発明の微細凹部の加工装置は、上記の構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。   Further, the processing device includes a load generating means for applying a load in the moving direction to the roller support member to press the foam roller against the inner peripheral surface of the circular hole, and a centrifugal force generated on the roller support member by the rotation of the tool holder. Centrifugal force detecting means for detecting force and a balance weight for adjusting the center of gravity of the roller support member based on the centrifugal force detected by the centrifugal force detecting means. The fine recess processing apparatus of the present invention has the above-described configuration as means for solving the conventional problems.

上記構成において、フォームローラは、そのローラ軸が、工具ホルダの回転軸に対してオフセットされた位置にある。そして、フォームローラのオフセット方向と、工具ホルダに対するローラ支持部材の移動方向と、荷重発生手段による荷重の付与方向を同じ方向にするのがより望ましい。   In the above configuration, the foam roller is located at a position where the roller shaft is offset with respect to the rotation shaft of the tool holder. More preferably, the offset direction of the foam roller, the moving direction of the roller support member relative to the tool holder, and the load applying direction by the load generating means are the same.

また、本発明の微細凹部の加工方法は、被加工物の円形穴の内周面に微細凹部を形成するに際し、加工前において、工具ホルダを回転させてローラ支持部材に生じた遠心力を検出し、その遠心力に基づいてバランスウエイトによりローラ支持部材の重心を調整し、その後、工具ホルダの回転軸と円形穴の中心線とを一致させると共に、フォームローラを円形穴の内周面に圧接させ、工具ホルダを回転駆動によりフォームローラを円形穴の内周面に沿って転動させて、円形穴の内周面に微細凹部を形成することを特徴としている。   Further, according to the method of processing a fine recess according to the present invention, when forming the fine recess on the inner peripheral surface of the circular hole of the work piece, the centrifugal force generated on the roller support member is detected by rotating the tool holder before the processing. Based on the centrifugal force, the center of gravity of the roller support member is adjusted by the balance weight, and then the rotation axis of the tool holder and the center line of the circular hole are aligned, and the foam roller is pressed against the inner peripheral surface of the circular hole. The foam roller is rolled along the inner peripheral surface of the circular hole by rotationally driving the tool holder, and a fine recess is formed on the inner peripheral surface of the circular hole.

本発明の微細凹部の加工装置及び加工方法によれば、工具ホルダに対するフォームローラのオフセット量や工具ホルダの回転速度が変化しても、遠心力の影響を可及的に解消することができる。これにより、微細凹部の高精度化、加工効率の向上及び加工コストの節減などに貢献することができる。   According to the processing apparatus and processing method for fine recesses of the present invention, the influence of centrifugal force can be eliminated as much as possible even if the offset amount of the foam roller with respect to the tool holder and the rotation speed of the tool holder change. Thereby, it can contribute to the high precision of a fine recessed part, the improvement of processing efficiency, and the reduction of processing cost.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

図2に示す微細凹部の加工装置1は、自動車用エンジンのシリンダブロックを被加工物としており、円形穴であるシリンダボアBの内周面Baに微細凹部を形成するNC工作機械である。加工装置1は、鉛直方向に移動可能な主軸ヘッド2と、主軸ヘッド2に下向きに突出した状態で支持された主軸3と、主軸ヘッド2の下側において水平面内で互いに直交する二軸方向に移動可能な被加工物載置用のテーブル4と、主軸3に同軸に装着されて一体で回転駆動される工具ホルダ10を備えている。   A processing apparatus 1 for fine recesses shown in FIG. 2 is an NC machine tool that uses a cylinder block of an automobile engine as a workpiece and forms fine recesses on an inner peripheral surface Ba of a cylinder bore B that is a circular hole. The processing apparatus 1 includes a spindle head 2 that is movable in the vertical direction, a spindle 3 that is supported by the spindle head 2 so as to protrude downward, and biaxial directions that are orthogonal to each other in a horizontal plane below the spindle head 2. A movable workpiece placing table 4 and a tool holder 10 mounted coaxially on the main shaft 3 and driven to rotate integrally are provided.

この実施形態では、昇降可能な主軸ヘッド2が、シリンダブロック(被加工物)と工具ホルダ10をシリンダボア(円形穴)Bの中心線L3に沿う方向に相対的に移動させる軸方向移動手段を構成している。なお、主軸ヘッド2は、テーブル4と同様に、水平面内で互いに直交する二軸方向に移動可能な構成であっても良い。   In this embodiment, the spindle head 2 that can be raised and lowered constitutes an axial movement means that relatively moves the cylinder block (workpiece) and the tool holder 10 in the direction along the center line L3 of the cylinder bore (circular hole) B. is doing. The spindle head 2 may be configured to be movable in two axial directions orthogonal to each other in the horizontal plane, like the table 4.

工具ホルダ10は、図1に示すように、主軸3に装着する部位であるシャンク部10Aと、その下側に連続するボディ部10Bを有しており、ボディ部10Bの下側には、アダプタ10Cを備えている。   As shown in FIG. 1, the tool holder 10 has a shank portion 10A that is a portion to be attached to the main shaft 3, and a body portion 10B that is continuous below the shank portion 10A. 10C.

また、工具ホルダ10は、アダプタ10Cの下側に、ハウジング11が一体的に設けてあり、ハウジング11に、工具ホルダ10の回転軸L1と直交する水平方向(図1a中で左右方向)に移動可能なローラ支持部材12を備えている。ローラ支持部材12には、工具ホルダ10の回転軸L1と平行なローラ軸L2回りに回転自在な微細凹部形成用のフォームローラ13が装着してある。ここで、フォームローラ13は、そのローラ軸L2が、工具ホルダ10の回転軸L1に対して、ローラ支持部材12の移動方向と同方向(図1a中で右方向)にオフセットされた位置にある。   The tool holder 10 is integrally provided with a housing 11 below the adapter 10C, and moves in the horizontal direction (left and right direction in FIG. 1a) perpendicular to the rotation axis L1 of the tool holder 10. A possible roller support member 12 is provided. The roller support member 12 is provided with a foam roller 13 for forming a fine recess that is rotatable around a roller axis L2 parallel to the rotation axis L1 of the tool holder 10. Here, the roller axis L2 of the foam roller 13 is in a position offset in the same direction as the movement direction of the roller support member 12 (rightward in FIG. 1a) with respect to the rotation axis L1 of the tool holder 10. .

さらに、工具ホルダ10は、ローラ支持部材12に対してその移動方向に荷重を付与してフォームローラ13をシリンダボアBの内周面Baに圧接させる荷重発生手段14と、当該工具ホルダ10の回転によりローラ支持部材12に生じた遠心力を検出する遠心力検出手段15と、遠心力検出手段15が検出した遠心力に基づいてローラ支持部材12の重心を調整するためのバランスウエイト16を備えている。遠心力検出手段15には、例えば、圧電型のロードセルを用いることができ、これにより、簡単な構成で高精度な遠心力検出が可能になる。   Further, the tool holder 10 applies a load in the moving direction to the roller support member 12 to press the foam roller 13 against the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B, and the tool holder 10 rotates. Centrifugal force detecting means 15 for detecting centrifugal force generated in the roller support member 12 and a balance weight 16 for adjusting the center of gravity of the roller support member 12 based on the centrifugal force detected by the centrifugal force detecting means 15 are provided. . For example, a piezoelectric load cell can be used as the centrifugal force detection means 15, which enables highly accurate centrifugal force detection with a simple configuration.

アダプタ10Cは、ハウジング11を固定したフレーム17と、フレーム17を案内するガイドバー29と、作動油の導入によりフレーム17を図1a中で右方向へ前進させるアクチュエータ(油圧シリンダ)18と、作動油の排出とともにアクチュエータ18を後退させる戻しばね19等を備えている。このアダプタ10Cは、ハウジング11をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動(前後進)させる径方向移動手段を構成している。なお、径方向とは、シリンダボアBやフォームローラ13等の半径方向である。   The adapter 10C includes a frame 17 to which the housing 11 is fixed, a guide bar 29 that guides the frame 17, an actuator (hydraulic cylinder) 18 that advances the frame 17 rightward in FIG. A return spring 19 and the like for retracting the actuator 18 along with the discharge of the actuator 18 are provided. This adapter 10 </ b> C constitutes a radial direction moving means for reciprocating (back and forth) the housing 11 in the same direction as the moving direction of the roller support member 12. The radial direction is the radial direction of the cylinder bore B, the foam roller 13, and the like.

ハウジング11は、ローラ支持部材12を水平方向に移動可能に保持するもので、下方向に開放された中空状の部材であり、図1a中で左側である一方側と、その反対側である他方側に、軸線を水平方向とした円筒部11a,11bを互いに同軸状に有している。   The housing 11 holds the roller support member 12 so as to be movable in the horizontal direction. The housing 11 is a hollow member that is opened downward. One side is the left side in FIG. 1a and the other side is the other side. On the side, cylindrical portions 11a and 11b having a horizontal axis are coaxially formed.

ローラ支持部材12は、軸線を垂直にした概略円柱状の部材であって、ハウジング11に設けた複数のクロスローラガイド20によって上端部が水平方向に案内され、工具ホルダ10の回転軸L1に直交する方向に移動可能である。そして、ローラ支持部材12の下端部には、組合せアンギュラ玉軸受を含む垂直な支持軸21を介して、フォームローラ13が回転自在に装着してある。この支持軸21の中心がローラ軸L2である。   The roller support member 12 is a substantially cylindrical member whose axis is vertical, and its upper end is guided in the horizontal direction by a plurality of cross roller guides 20 provided in the housing 11, and is orthogonal to the rotation axis L 1 of the tool holder 10. It is possible to move in the direction. A foam roller 13 is rotatably mounted on the lower end portion of the roller support member 12 via a vertical support shaft 21 including a combined angular ball bearing. The center of the support shaft 21 is the roller shaft L2.

フォームローラ13は、シリンダボアBの直径よりも小さい直径を有すると共に、外周部に微細凹部形成用の微細凸部を有している。このフォームローラ13は、ディンプル状の微細凹部を形成する突起型の微細凸部を所定間隔で設けたものや、溝状の微細凹部を連続的に形成する鍔型の微細凸部を設けたものとすることができる。   The foam roller 13 has a diameter smaller than the diameter of the cylinder bore B and has fine convex portions for forming fine concave portions on the outer peripheral portion. This foam roller 13 is provided with protruding fine convex portions that form dimple-shaped fine concave portions at a predetermined interval, or provided with saddle-shaped fine convex portions that continuously form groove-shaped fine concave portions. It can be.

また、フォームローラ13は、材料がとくに限定されるものではないが、例えば、超硬、超硬以外の硬質金属やアルミナ、窒化珪素等のセラミックスなどから成ると共に、高い強度と靭性を有しており、被加工物が焼入れ鋼などの高硬度材料であっても微細凹部を形成することができる。   The material of the foam roller 13 is not particularly limited. For example, the foam roller 13 is made of carbide, a hard metal other than carbide, ceramics such as alumina and silicon nitride, and has high strength and toughness. Even if the workpiece is a high-hardness material such as hardened steel, fine recesses can be formed.

荷重発生手段14は、ハウジング11の一方側の円筒部11aに端部を挿設したばね座22と、ローラ支持部材12との間に介装した圧縮コイルばねである。この荷重発生手段14は、工具ホルダ10の回転軸L1とシリンダボアBの中心線L3とを一致させた状態において、ローラ支持部材12に対して水平方向に荷重を付与することで、フォームローラ13をシリンダボアBの内周面Baに圧接させる。   The load generating means 14 is a compression coil spring interposed between the roller seat 12 and a spring seat 22 having an end inserted into the cylindrical portion 11 a on one side of the housing 11. The load generating means 14 applies the load in the horizontal direction to the roller support member 12 in a state in which the rotation axis L1 of the tool holder 10 and the center line L3 of the cylinder bore B coincide with each other. The cylinder bore B is brought into pressure contact with the inner peripheral surface Ba.

また、ハウジング11において、一方側の円筒部11aの端部には、受圧部材23が螺着してあり、受圧部材23とばね座22との間には、荷重発生手段14すなわち圧縮コイルばねによる発生荷重を検出するための荷重検出手段24が設けてある。この荷重検出手段24には、例えば、圧電型のロードセルを用いることができ、これにより、簡単な構成で高精度な荷重検出が可能になる。   In the housing 11, a pressure receiving member 23 is screwed to the end of the cylindrical portion 11 a on one side, and the load generating means 14, that is, a compression coil spring is interposed between the pressure receiving member 23 and the spring seat 22. Load detecting means 24 for detecting the generated load is provided. For example, a piezoelectric load cell can be used as the load detection means 24. This enables highly accurate load detection with a simple configuration.

さらに、ハウジング11において、他方側の円筒部11bの端部には、調整ねじ25が螺着してあり、調整ねじ25と、ローラ支持部材12に固定したストッパ26との間に、遠心力検出手段15が移動可能に収容してある。つまり、調整ねじ26を操作することにより、遠心力検出手段15の位置を自在に調整することができる。   Further, in the housing 11, an adjustment screw 25 is screwed to the end of the other cylindrical portion 11 b, and a centrifugal force is detected between the adjustment screw 25 and a stopper 26 fixed to the roller support member 12. Means 15 are movably accommodated. That is, by operating the adjustment screw 26, the position of the centrifugal force detecting means 15 can be freely adjusted.

さらに、ローラ支持部材12には、軸線を水平方向とした複数の保持ロッド27が固定してあり、各保持ロッド27に対して、その軸線方向に位置調整可能な状態でバランスウエイト16が装着してある。   Further, a plurality of holding rods 27 whose axis is in the horizontal direction are fixed to the roller support member 12, and a balance weight 16 is attached to each holding rod 27 so that the position can be adjusted in the axial direction. It is.

ここで、工具ホルダ10は、荷重検出手段24、荷重発生手段(圧縮コイルばね)14、及び遠心力検出手段15を同軸線上に配置している。この際、工具ホルダ10では、先述の如く、工具ホルダ10の回転軸L1に対してフォームローラ13のローラ軸L2がオフセットされた位置にあり、そのオフセット側(図1a中で右側)に、遠心力検出手段15を配置すると共に、反オフセット側(図1a中で左側)に、荷重検出手段24及びバランスウエイト16を配置している。   Here, the tool holder 10 arrange | positions the load detection means 24, the load generation means (compression coil spring) 14, and the centrifugal force detection means 15 on the coaxial line. At this time, in the tool holder 10, as described above, the roller axis L 2 of the foam roller 13 is offset with respect to the rotation axis L 1 of the tool holder 10, and on the offset side (right side in FIG. 1 a) The force detection means 15 is arranged, and the load detection means 24 and the balance weight 16 are arranged on the non-offset side (left side in FIG. 1a).

また、この実施形態では、調整ねじ25が、遠心力検出手段15をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動させる検出位置調整手段を構成している。さらに、この実施形態では、バランスウエイト16及び保持ロッド27が、バランスウエイト16をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動させる重心位置調整手段を構成している。つまり、この実施形態の検出位置調整手段及び重心位置調整手段は、調整操作を手作業で行うものである。   Further, in this embodiment, the adjustment screw 25 constitutes a detection position adjustment unit that reciprocates the centrifugal force detection unit 15 in the same direction as the moving direction of the roller support member 12. Further, in this embodiment, the balance weight 16 and the holding rod 27 constitute a center-of-gravity position adjusting unit that reciprocates the balance weight 16 in the same direction as the moving direction of the roller support member 12. That is, the detection position adjusting means and the gravity center position adjusting means of this embodiment perform the adjustment operation manually.

さらに、遠心力検出手段15及び荷重検出手段24にロードセルを用いた場合、これらの手段による検出信号は、ハウジング11に設けたトランスミッタ28を経て図外の制御装置に出力する。   Further, when load cells are used for the centrifugal force detection means 15 and the load detection means 24, detection signals from these means are output to a control device (not shown) via a transmitter 28 provided in the housing 11.

次に、上記構成を備えた微細凹部の加工装置1の動作と共に、微細凹部の加工方法を説明する。   Next, together with the operation of the fine recess processing apparatus 1 having the above-described configuration, a method for processing the fine recess will be described.

加工装置1は、加工前において、アダプタ10Cのアクチュエータ18に作動油を導入して、ハウジング11、ローラ支持部材12及びフォームローラ13を一体的に前進させる。この際、ローラ支持部材12は、アクチュエータ18の動作と関係なく、荷重発生手段14の作用により、図1(a)に示す隙間Sが零になる前進限の位置にある。   Prior to processing, the processing apparatus 1 introduces hydraulic oil into the actuator 18 of the adapter 10 </ b> C to advance the housing 11, the roller support member 12, and the foam roller 13 integrally. At this time, the roller support member 12 is in the forward limit position where the gap S shown in FIG. 1A becomes zero by the action of the load generating means 14 regardless of the operation of the actuator 18.

また、工具ホルダ10の回転軸L1に対するフォームローラ13のローラ軸L2のオフセット量は、工具ホルダ10の回転軸L1とシリンダボアBの中心線L3を一致させた状態を前提として、シリンダボアBの材質及び内径や、フォームローラ13の圧接荷重などに応じて予め設定してある。したがって、重心調整時のオフセット量は、図1(a)に示す状態よりも大きくなり、上記の如くアクチュエータ18でハウジング11を前進させるとさらに大きくなる。   The offset amount of the roller shaft L2 of the foam roller 13 with respect to the rotation axis L1 of the tool holder 10 is based on the condition that the rotation axis L1 of the tool holder 10 and the center line L3 of the cylinder bore B coincide with each other. It is set in advance according to the inner diameter and the pressure contact load of the foam roller 13. Therefore, the offset amount at the time of adjusting the center of gravity is larger than that in the state shown in FIG. 1A, and further increases when the housing 11 is advanced by the actuator 18 as described above.

次に、調整ねじ25の操作により、遠心力検出手段15を移動させる。すなわち、調整ねじ25の操作により、遠心力検出手段15を押動してストッパ26に当接させ、上記のオフセット量が加工時の設定値になるまでローラ支持部材12を押し戻す。これにより、図1(a)に示す如く隙間Sが生じる。   Next, the centrifugal force detection means 15 is moved by operating the adjustment screw 25. That is, by operating the adjusting screw 25, the centrifugal force detecting means 15 is pushed and brought into contact with the stopper 26, and the roller support member 12 is pushed back until the offset amount becomes a set value at the time of processing. As a result, a gap S is generated as shown in FIG.

このとき、遠心力検出手段15及び荷重検出手段24には、その間に同軸状態で位置する荷重発生手段14の反発力が加わるので、遠心力検出手段15で検出した初期荷重F0と荷重検出手段24で検出した初期荷重F1は同等(F0=F1)となる。   At this time, the centrifugal force detecting means 15 and the load detecting means 24 are subjected to the repulsive force of the load generating means 14 located in the coaxial state therebetween, so that the initial load F0 detected by the centrifugal force detecting means 15 and the load detecting means 24 are detected. The initial load F1 detected in (1) is equivalent (F0 = F1).

次に、当該加工装置1では、上記の状態のままで工具ホルダ10を加工時と同じ回転速度で回転駆動し、遠心力検出手段15で検出した荷重を遠心力F2とする。この際、荷重発生手段14やばね座22は、遠心力による影響が発生しないように調整してある。   Next, in the said processing apparatus 1, the tool holder 10 is rotationally driven with the same rotational speed as the time of a process in the said state, and the load detected by the centrifugal force detection means 15 is made into the centrifugal force F2. At this time, the load generating means 14 and the spring seat 22 are adjusted so as not to be affected by centrifugal force.

当該加工装置1では、遠心力F2が遠心力検出手段15で検出した初期荷重F0よりも大きい場合(F2>F0)場合には、ローラ支持部材12に作用する遠心力がフォームローラ13のオフセット側(図1a中で右側)に生じているので、ローラ支持部材12に作用する遠心力が小さくなるように、バランスウエイト16をフォームローラ13の反オフセット側(図1a中で左側)に移動させる。   In the processing apparatus 1, when the centrifugal force F <b> 2 is larger than the initial load F <b> 0 detected by the centrifugal force detection means 15 (F <b> 2> F <b> 0), the centrifugal force acting on the roller support member 12 is on the offset side of the foam roller 13. Since it occurs on the right side in FIG. 1a, the balance weight 16 is moved to the counter-offset side (left side in FIG. 1a) of the foam roller 13 so that the centrifugal force acting on the roller support member 12 is reduced.

また、遠心力F2が遠心力検出手段15で検出した初期荷重F0よりも小さい場合(F2<F0)には、ローラ支持部材12に作用する遠心力がフォームローラ13の反オフセット側(図1a中で左側)に生じているので、ローラ支持部材12に作用する遠心力が小さくなるように、バランスウエイト16をフォームローラ13のオフセット側(図1a中で右側)に移動させる。   Further, when the centrifugal force F2 is smaller than the initial load F0 detected by the centrifugal force detecting means 15 (F2 <F0), the centrifugal force acting on the roller support member 12 is opposite to the offset side of the foam roller 13 (in FIG. 1a). Therefore, the balance weight 16 is moved to the offset side (right side in FIG. 1a) of the foam roller 13 so that the centrifugal force acting on the roller support member 12 is reduced.

なお、遠心力検出手段15の初期荷重F0と荷重検出手段24の初期荷重F1は同等であるから、重心調整においては、荷重検出手段24の初期荷重F1と遠心力F2とを比較しても良い。そして、初期荷重F0,F1及び遠心力F2が等しくなった状態(F0=F1=F2)で重心調整を終了する。また、若干の遠心力の影響を許容し得る場合は、許容差を含む状態(F0≒F1≒F2)で重心調整を終了しても良い。   Since the initial load F0 of the centrifugal force detection means 15 and the initial load F1 of the load detection means 24 are equal, the initial load F1 of the load detection means 24 and the centrifugal force F2 may be compared in the gravity center adjustment. . Then, the center-of-gravity adjustment is finished in a state where the initial loads F0, F1 and the centrifugal force F2 are equal (F0 = F1 = F2). If the influence of a slight centrifugal force can be tolerated, the gravity center adjustment may be terminated in a state including a tolerance (F0≈F1≈F2).

上記の如く重心調整を終了した後には、アダプタ10Cのアクチュエータ18から作動油を排出し、戻しばね19の作用によって、ハウジング11、ローラ支持部材12及びフォームローラ13を一体的に後退させる。また、調整ねじ25を逆回転操作し、遠心力検出手段15とストッパ26を離間させると共に、ローラ支持部材12を重心調整前の前進限に戻す。   After the center of gravity adjustment is completed as described above, the hydraulic oil is discharged from the actuator 18 of the adapter 10 </ b> C, and the housing 11, the roller support member 12, and the foam roller 13 are integrally retracted by the action of the return spring 19. Further, the adjusting screw 25 is reversely rotated to separate the centrifugal force detecting means 15 and the stopper 26 and return the roller support member 12 to the forward limit before the center of gravity adjustment.

こののち、加工装置1は、工具ホルダ10の回転軸L1とシリンダボアBの中心線L3を一致させた状態で、主軸3により工具ホルダ10を回転駆動する。そして、主軸ヘッド2により、フォームローラ13をシリンダボアB内の所定位置まで下降させたところで、アダプタ10Cのアクチュエータ18により、ハウジング11、ローラ支持部材12及びフォームローラ13を一体的に前進させる。   After that, the machining apparatus 1 rotates the tool holder 10 with the main shaft 3 in a state where the rotation axis L1 of the tool holder 10 and the center line L3 of the cylinder bore B are matched. Then, when the foam roller 13 is lowered to a predetermined position in the cylinder bore B by the spindle head 2, the housing 11, the roller support member 12, and the foam roller 13 are integrally advanced by the actuator 18 of the adapter 10C.

フォームローラ13の前進過程では、同ローラ13がシリンダボアBの内周面Baに当接した後、荷重発生手段(圧縮コイルばね)14が圧縮され、これによる発生荷重を荷重検出手段24で検出している。そこで、荷重検出手段24の検出荷重が所定値に達したところで、フォームローラ13の前進を停止する。これにより、工具ホルダ10の回転軸L1に対するフォームローラ13のローラ軸L2のオフセット量は、予め決定した加工時の設定値になる。なお、フォームローラ13をシリンダボアBの内周面Baに圧接させた後に、工具ホルダ10を回転駆動するようにしても良い。   In the forward movement process of the foam roller 13, after the roller 13 comes into contact with the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B, the load generating means (compression coil spring) 14 is compressed, and the generated load is detected by the load detecting means 24. ing. Therefore, the forward movement of the foam roller 13 is stopped when the detected load of the load detecting means 24 reaches a predetermined value. As a result, the offset amount of the roller shaft L2 of the foam roller 13 with respect to the rotation shaft L1 of the tool holder 10 becomes a preset value at the time of processing. The tool holder 10 may be driven to rotate after the foam roller 13 is brought into pressure contact with the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B.

その後、加工装置1は、工具ホルダ10の回転駆動を継続することにより、フォームローラ13をシリンダボアBの内周面Baに沿って転動させ、さらに、主軸ヘッド2により工具ホルダ10を低速で下降させることにより、シリンダボアBの内周面Baに対して、中心線L3回りの螺旋に沿って広範囲に微細凹部を形成する。また、必要な範囲に微細凹部を形成した後には、アダプタ10Cによりフォームローラ13を後退させ、主軸ヘッド2によりフォームローラ13をシリンダボアBの外側まで上昇させる。   Thereafter, the processing apparatus 1 continues to rotate the tool holder 10 to cause the foam roller 13 to roll along the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B, and further lowers the tool holder 10 at a low speed by the spindle head 2. By doing so, fine concave portions are formed in a wide range along the spiral around the center line L3 with respect to the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B. Further, after forming the fine recess in the necessary range, the foam roller 13 is moved backward by the adapter 10 </ b> C, and the foam roller 13 is raised to the outside of the cylinder bore B by the spindle head 2.

このように、上記の微細凹部の加工装置1及び加工方法によれば、加工前において、遠心力検出手段15によりローラ支持部材12に生じた遠心力を検出し、その遠心力に基づいてバランスウエイト16によりローラ支持部材12の重心調整を行うので、加工時における遠心力の影響を零又は限りなく零に近くすることができる。   As described above, according to the processing apparatus 1 and the processing method for fine recesses described above, the centrifugal force generated in the roller support member 12 is detected by the centrifugal force detection means 15 before the processing, and the balance weight is determined based on the centrifugal force. Since the center of gravity of the roller support member 12 is adjusted by 16, the influence of the centrifugal force at the time of processing can be zero or as close to zero as possible.

また、上記の微細凹部の加工装置1及び加工方法によれば、加工時における遠心力の影響が殆ど無いので、工具ホルダ10の回転開始から所定の回転速度に至る間において、フォームローラ13の圧接荷重が変化することがなく、加工初期から高精度な微細凹部を形成することができる。   In addition, according to the processing apparatus 1 and the processing method for fine recesses described above, since there is almost no influence of centrifugal force during processing, the pressure contact of the foam roller 13 during the period from the start of rotation of the tool holder 10 to a predetermined rotational speed. The load does not change, and a highly accurate fine recess can be formed from the initial stage of processing.

さらに、上記の微細凹部の加工装置1及び加工方法によれば、加工時における遠心力の影響が殆ど無いので、工具ホルダ10を高速回転させてもフォームローラ13の圧接荷重を小さく抑えることができる。これにより、加工時間のさらなる短縮化や、フォームローラ13の長寿命化をも実現することができる。   Furthermore, according to the processing apparatus 1 and processing method for fine recesses described above, since there is almost no influence of centrifugal force during processing, the pressure contact load of the foam roller 13 can be kept small even when the tool holder 10 is rotated at a high speed. . Thereby, the further shortening of processing time and the lifetime improvement of the foam roller 13 are also realizable.

そして、上記の微細凹部の加工装置1は、工具ホルダ10に対するフォームローラ13のオフセット量や工具ホルダ10の回転速度が変化しても、上記の遠心力検出及び重心調整により、遠心力の影響を可及的に解消することができる。これにより、微細凹部の高精度化、加工効率の向上及び加工コストの節減などに貢献することができる。   And even if the offset amount of the foam roller 13 with respect to the tool holder 10 or the rotational speed of the tool holder 10 changes, the processing device 1 for fine recesses described above can influence the centrifugal force by detecting the centrifugal force and adjusting the center of gravity. It can be resolved as much as possible. Thereby, it can contribute to the high precision of a fine recessed part, the improvement of processing efficiency, and the reduction of processing cost.

また、上記実施形態の加工装置1及び加工方法では、加工時において、工具ホルダ10を回転駆動すると共に、被加工物(シリンダブロック)と工具ホルダ10を円形穴(シリンダボアB)の中心線L3に沿う方向に相対的に移動、具体的には工具ホルダ10を下降させることから、シリンダボアBの内周面Baに対して、広範囲にわたって微細凹部を連続的に形成することができ、加工効率のさらなる向上を実現している。   Moreover, in the processing apparatus 1 and the processing method of the said embodiment, while processing, the tool holder 10 is rotationally driven, and the workpiece (cylinder block) and the tool holder 10 are moved to the center line L3 of the circular hole (cylinder bore B). Since the tool holder 10 is moved relative to the direction along which it moves, specifically, the concave portion can be continuously formed over a wide range with respect to the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B. Improvement has been realized.

さらに、上記実施形態の加工装置1では、工具ホルダ10に、ローラ支持部材12を移動可能に保持するハウジング11と、ハウジング11をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動させる径方向移動手段(アダプタ10C)を備えているので、ローラ支持部材12の前進量を大きく確保することができ、内径が異なる複数種のシリンダボアBに容易に対処することができる。   Furthermore, in the processing apparatus 1 according to the above-described embodiment, the tool holder 10 has the housing 11 that holds the roller support member 12 movably, and the radial movement that reciprocates the housing 11 in the same direction as the movement direction of the roller support member 12. Since the means (adapter 10C) is provided, a large amount of advancement of the roller support member 12 can be secured, and a plurality of types of cylinder bores B having different inner diameters can be easily dealt with.

このとき、例えば、シリンダボアBの内径をD、フォームローラ13の外径をdとした場合、工具ホルダ10の回転軸L1に対するフォームローラ13のローラ軸L2のオフセット量が(D−d)/2となるように位置調整をして加工を行えば良い。   At this time, for example, when the inner diameter of the cylinder bore B is D and the outer diameter of the foam roller 13 is d, the offset amount of the roller shaft L2 of the foam roller 13 with respect to the rotation shaft L1 of the tool holder 10 is (D−d) / 2. The position may be adjusted so that

また、上記の径方向移動手段(アダプタ10C)を備えたものとすれば、工具ホルダ10を回転させたままフォームローラ13をシリンダボアB内に移動させ、その後、フォームローラ13をシリンダボアBの内周面Baに圧接させることができるので、加工時間のさらなる短縮化を実現することができる。   If the radial movement means (adapter 10C) is provided, the foam roller 13 is moved into the cylinder bore B while the tool holder 10 is rotated, and then the foam roller 13 is moved to the inner circumference of the cylinder bore B. Since it can be press-contacted to the surface Ba, the processing time can be further shortened.

さらに、上記実施形態の加工装置1では、荷重発生手段14として圧縮コイルばねを採用することにより、油圧、空気圧及び電気等の配管及び配線の必要が無く、簡単な構成で充分な発生荷重を得ることができる。   Furthermore, in the processing apparatus 1 of the above embodiment, by adopting a compression coil spring as the load generating means 14, there is no need for piping and wiring such as hydraulic pressure, pneumatic pressure, and electricity, and a sufficient generated load can be obtained with a simple configuration. be able to.

さらに、上記実施形態の加工装置1では、荷重検出手段、荷重発生手段、及び遠心力検出手段を同軸線上に配置したことにより、装置構造の小型化や簡略化を実現したうえで、遠心力検出を正確に且つ容易に行うことができる。   Furthermore, in the processing apparatus 1 of the above-described embodiment, the load detection means, the load generation means, and the centrifugal force detection means are arranged on the coaxial line, thereby realizing downsizing and simplification of the apparatus structure and detecting the centrifugal force. Can be accurately and easily performed.

さらに、上記実施形態の加工装置1では、バランスウエイト16をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動させる重心位置調整手段として、手作業により操作するバランスウエイト16及び保持ロッド27を採用したことから、装置構造のさならる簡略化等を実現することができる。   Furthermore, in the processing apparatus 1 of the above embodiment, the balance weight 16 and the holding rod 27 that are manually operated are employed as the gravity center position adjusting means for reciprocating the balance weight 16 in the same direction as the movement direction of the roller support member 12. Therefore, simplification or the like of the device structure can be realized.

さらに、上記実施形態の加工装置1では、遠心力検出手段15をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動させる検出位置調整手段として、手作業により操作する調整ねじ25を採用したことから、装置構造のさならる簡略化等を実現することができる。   Furthermore, in the processing apparatus 1 of the above embodiment, the adjustment screw 25 that is manually operated is employed as the detection position adjustment means that reciprocates the centrifugal force detection means 15 in the same direction as the movement direction of the roller support member 12. Further, simplification and the like of the device structure can be realized.

図3は、本発明の微細凹部の加工装置の他の実施形態を説明する図である。なお、先の実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。   FIG. 3 is a view for explaining another embodiment of the processing apparatus for fine recesses of the present invention. Note that the same components as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図示の加工装置は、仮想線で示す主軸ヘッド2が、水平方向とくにフォームローラ13のオフセット方向(図3中で左右方向)に移動可能であると共に、主軸定位置停止機能を有しており、主軸3の回転を停止させるときには、ローラ支持部材12のオフセット位置が図3に示す通り工具ホルダ10の回転軸L1の右側に位置するようになっている。また、工具ホルダ10は、シャンク部10A及びボディ部10Bを備えると共に、先の実施形態で説明したアクチュエータ等を具備しないアダプタ10Dを備えている。   In the illustrated processing apparatus, the spindle head 2 indicated by a virtual line is movable in the horizontal direction, particularly in the offset direction of the foam roller 13 (left and right in FIG. 3), and has a spindle fixed position stop function, When the rotation of the main shaft 3 is stopped, the offset position of the roller support member 12 is positioned on the right side of the rotation axis L1 of the tool holder 10 as shown in FIG. The tool holder 10 includes a shank portion 10A and a body portion 10B, and an adapter 10D that does not include the actuator or the like described in the previous embodiment.

この実施形態の加工装置は、先の実施形態と同じ要領でローラ支持部材12に生じる遠心力を検出し、その検出値に基づいてローラ支持部材12の重心調整を行い、フォームローラ13とシリンダボアBの内周面Baとが干渉しない位置まで主軸ヘッド2をローラ支持部材12のオフセット側(図3の左側)へ移動させた後、シリンダボアB内の所定位置までフォームローラ13を下降させたところで、工具ホルダ10の回転軸L1とシリンダボアBの中心線L3が一致するように、主軸ヘッド2により工具ホルダ10を移動させると共に、フォームローラ13をシリンダボアBの内周面Baに圧接させる。この際、圧接荷重の設定は先の実施形態と同様である。   The processing apparatus of this embodiment detects the centrifugal force generated in the roller support member 12 in the same manner as the previous embodiment, adjusts the center of gravity of the roller support member 12 based on the detected value, and forms the foam roller 13 and the cylinder bore B. After the spindle head 2 is moved to the offset side (left side in FIG. 3) of the roller support member 12 to a position where it does not interfere with the inner peripheral surface Ba, the foam roller 13 is lowered to a predetermined position in the cylinder bore B. The tool holder 10 is moved by the spindle head 2 so that the rotation axis L1 of the tool holder 10 and the center line L3 of the cylinder bore B coincide with each other, and the foam roller 13 is pressed against the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B. At this time, the setting of the pressure contact load is the same as in the previous embodiment.

その後、加工装置は、先の実施形態と同様に、工具ホルダ10を回転駆動してフォームローラ13をシリンダボアBの内周面Baに沿って転動させると共に、主軸ヘッド2により工具ホルダ10を低速で下降させることにより、シリンダボアBの内周面Baに対して中心線L3回りの螺旋に沿って微細凹部を連続的に形成する。なお、工具ホルダ10を回転駆動するのと同時に、テーブル4により、シリンダブロックをシリンダボアBの中心線L3回りに回転させても良い。   Thereafter, as in the previous embodiment, the machining apparatus rotationally drives the tool holder 10 to roll the foam roller 13 along the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B, and the spindle head 2 moves the tool holder 10 at a low speed. As a result, the fine recesses are continuously formed along the spiral around the center line L3 with respect to the inner peripheral surface Ba of the cylinder bore B. Note that the cylinder block may be rotated around the center line L3 of the cylinder bore B by the table 4 at the same time as the tool holder 10 is rotationally driven.

図4は、本発明の微細凹部の加工装置のさらに他の実施形態を説明する図である。なお、先の実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。   FIG. 4 is a view for explaining still another embodiment of the fine recess processing apparatus of the present invention. Note that the same components as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図示の加工装置は、工具ホルダ10において、径方向移動手段、重心位置調整手段及び検出位置調整手段の各々が、伸縮駆動されるアクチュエータ及び回転駆動されるモータのいずれか一方を駆動源として含むものとなっている。   In the illustrated processing apparatus, in the tool holder 10, each of the radial direction moving means, the center-of-gravity position adjusting means, and the detection position adjusting means includes one of an actuator that is driven to extend and contract and a motor that is driven to rotate as a drive source. It has become.

すなわち、径方向移動手段は、ハウジング11をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動させる手段であって、具体的には、伸縮駆動されるアクチュエータ(油圧シリンダ)18等を駆動源とするアダプタ10Cである。   That is, the radial direction moving means is means for reciprocating the housing 11 in the same direction as the moving direction of the roller support member 12. Specifically, the actuator (hydraulic cylinder) 18 or the like that is driven to extend and contract is used as a drive source. Adapter 10C.

重心位置調整手段は、バランスウエイト16をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動させる手段であって、具体的には、バランスウエイト16と、バランスウエイト16を移動可能に装着した保持ロッド27と、駆動機構31である。駆動機構31は、アクチュエータ又はモータである駆動源と、その駆動力をバランスウエイト16又は保持ロッド27に伝達する動力伝達部を備えている。   The center-of-gravity position adjusting means is means for reciprocating the balance weight 16 in the same direction as the movement direction of the roller support member 12, and specifically, the balance weight 16 and a holding rod on which the balance weight 16 is movably mounted. 27 and a drive mechanism 31. The drive mechanism 31 includes a drive source that is an actuator or a motor, and a power transmission unit that transmits the drive force to the balance weight 16 or the holding rod 27.

検出位置調整手段は、遠心力検出手段15をローラ支持部材12の移動方向と同方向に往復動させる手段であって、具体的には、調整ねじ25と、駆動機構32である。駆動機構32は、アクチュエータ又はモータである駆動源と、その駆動力を調整ねじ25に伝達する動力伝達部を備えている。   The detection position adjustment means is means for reciprocating the centrifugal force detection means 15 in the same direction as the movement direction of the roller support member 12. Specifically, the detection position adjustment means is an adjustment screw 25 and a drive mechanism 32. The drive mechanism 32 includes a drive source that is an actuator or a motor, and a power transmission unit that transmits the drive force to the adjustment screw 25.

そして、この実施形態の加工装置は、荷重検出手段24及び遠心力検出手段15からの検出信号に基づいて、径方向移動手段(アダプタ10C)、重心位置調整手段(バランスウエイト16、保持ロッド27及び駆動機構31)及び検出位置調整手段(調整ねじ25及び駆動機構32)を制御する自動制御手段33を備えている。   And the processing apparatus of this embodiment is based on the detection signal from the load detection means 24 and the centrifugal force detection means 15, radial direction movement means (adapter 10C), gravity center position adjustment means (balance weight 16, holding rod 27 and An automatic control means 33 for controlling the drive mechanism 31) and the detection position adjustment means (the adjustment screw 25 and the drive mechanism 32) is provided.

なお、荷重検出手段24及び遠心力検出手段15からの検出信号は、先の実施形態と同様にトランスミッタ28を経て自動制御手段33に入力する。また、各駆動機構31,32は、工具ホルダ10とともに回転することになるので、いずれも極力小型で軽量なものが望ましい。   The detection signals from the load detection means 24 and the centrifugal force detection means 15 are input to the automatic control means 33 via the transmitter 28 as in the previous embodiment. Moreover, since each drive mechanism 31 and 32 will rotate with the tool holder 10, all are as small and lightweight as possible.

上記構成を備えた加工装置は、アダプタ10Cによりフォームローラ13を前進させた後、遠心力検出手段15及び荷重検出手段24からの検出信号を参照しつつ、駆動機構32により、遠心力検出手段15を所定量移動させ、この状態で工具ホルダ10を回転駆動して遠心力を検出する。そして、検出した遠心力に基づいて、駆動機構31により、遠心力が小さくなるようにバランスウエイト16を移動させて重心調整を行う。その後、加工装置は、微細凹部の加工工程に移行する。   In the processing apparatus having the above configuration, after the foam roller 13 is advanced by the adapter 10C, the drive mechanism 32 refers to the centrifugal force detection means 15 while referring to the detection signals from the centrifugal force detection means 15 and the load detection means 24. Is moved by a predetermined amount, and the tool holder 10 is rotationally driven in this state to detect the centrifugal force. Then, based on the detected centrifugal force, the driving mechanism 31 moves the balance weight 16 so as to reduce the centrifugal force, thereby adjusting the center of gravity. Thereafter, the processing apparatus shifts to a processing step for fine recesses.

つまり、この実施形態の加工装置は、先の実施形態と同様に、遠心力検出と重心調整を行った後に、微細凹部を加工することになるが、自動制御手段33により、径方向移動手段(アダプタ10C)、重心位置調整手段(バランスウエイト16、保持ロッド27及び駆動機構31)及び検出位置調整手段(調整ねじ25及び駆動機構32)の夫々の動作を自動制御する。   That is, the processing apparatus of this embodiment processes the fine recesses after performing centrifugal force detection and center-of-gravity adjustment, as in the previous embodiment, but the automatic control means 33 uses the radial movement means ( The operations of the adapter 10C), the gravity center position adjusting means (balance weight 16, holding rod 27 and drive mechanism 31) and detection position adjusting means (adjustment screw 25 and drive mechanism 32) are automatically controlled.

上記の加工装置は、先の実施形態と同様の効果を得ることができるうえに、微細凹部の加工の全自動化を実現して、さらなる高効率化や低コスト化に貢献することができる。   The above processing apparatus can obtain the same effects as those of the previous embodiment, and can realize full automation of the processing of the fine recesses, thereby contributing to further higher efficiency and cost reduction.

なお、本発明の微細凹部の加工装置は、構成の細部が上記各実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各手段等の構成を変更することが可能である。   Note that the fine recess processing apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configuration of each means and the like can be changed without departing from the gist of the present invention. is there.

また、上記の実施形態では、被加工物として、円形穴であるシリンダボアBを有するシリンダブロックである場合を例示したが、本発明の微細凹部の加工装置は、円形穴であるシリンダボアを有するコンプレッサや、円形穴である軸孔を有するすべり軸受などのように、円形穴である摺動穴を有する各種摺動部材、とくに自動車用部品を構成する各種摺動部材に対して、その円形穴の内周面に微細凹部を形成するのに極めて有用である。   In the above embodiment, the case where the workpiece is a cylinder block having the cylinder bore B which is a circular hole is exemplified. However, the processing apparatus for fine recesses of the present invention includes a compressor having a cylinder bore which is a circular hole, For various sliding members having a sliding hole that is a circular hole, such as a plain bearing having a shaft hole that is a circular hole, especially for various sliding members that constitute automobile parts, This is extremely useful for forming fine concave portions on the peripheral surface.

そして、上記のシリンダブロック、コンプレッサ及びすべり軸受といった各種摺動部材は、本発明の加工装置を用いて微細凹部を形成することで、円形穴の内周面に高精度な微細凹部を有するものとなり、とくに自動車用部品を構成する摺動部材においては、フリクションのさらなる低減やエンジン性能の向上などを実現し得るものとなる。   And various sliding members, such as the above-mentioned cylinder block, a compressor, and a slide bearing, have a fine concave part with high accuracy in the inner peripheral surface of a circular hole by forming a fine concave part using the processing device of the present invention. In particular, sliding members constituting automobile parts can realize further reduction of friction and improvement of engine performance.

本発明の微細凹部加工装置の一実施形態を説明する断面図(a)及び側面図(b)である。It is sectional drawing (a) and side view (b) explaining one Embodiment of the fine recessed part processing apparatus of this invention. 微細凹部の加工装置の全体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole processing apparatus of a fine recessed part. 本発明の微細凹部加工装置の他の実施形態を説明する断面図Sectional drawing explaining other embodiment of the fine recessed part processing apparatus of this invention. 本発明の微細凹部加工装置のさらに他の実施形態を説明する断面図Sectional drawing explaining further another embodiment of the fine recessed part processing apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

B シリンダボア(円形穴)
Ba 内周面
L1 工具ホルダの回転軸
L2 ローラ軸
L3 シリンダボアの中心線
1 加工装置
2 主軸ヘッド(軸方向移動手段)
10 工具ホルダ
10C アダプタ(径方向移動手段)
11 ハウジング
12 ローラ支持部材
13 フォームローラ
14 荷重発生手段
15 遠心力検出手段
16 バランスウエイト(重心位置調整手段)
24 荷重検出手段
25 調整ねじ(検出位置調整手段)
27 保持ロッド(重心位置調整手段)
31 重心位置調整手段の駆動機構
32 検出位置調整手段の駆動機構
33 自動制御手段
B Cylinder bore (circular hole)
Ba Inner circumferential surface L1 Tool holder rotation axis L2 Roller shaft L3 Cylinder bore center line 1 Processing device 2 Spindle head (axial movement means)
10 Tool holder 10C Adapter (radial direction moving means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Housing 12 Roller support member 13 Foam roller 14 Load generation means 15 Centrifugal force detection means 16 Balance weight (gravity center position adjustment means)
24 Load detection means 25 Adjustment screw (detection position adjustment means)
27 Holding rod (center of gravity position adjustment means)
31 Drive mechanism of center-of-gravity position adjustment means 32 Drive mechanism of detection position adjustment means 33 Automatic control means

Claims (16)

被加工物の円形穴の内周面に微細凹部を形成する加工装置であって、
円形穴と同軸状態に配置して回転駆動される工具ホルダと、
工具ホルダに対してその回転軸と直交する方向に移動可能なローラ支持部材と、
ローラ支持部材に対して工具ホルダの回転軸と平行なローラ軸回りに回転自在に設けた微細凹部形成用のフォームローラと、
ローラ支持部材に対してその移動方向に荷重を付与してフォームローラを円形穴の内周面に圧接させる荷重発生手段と、
工具ホルダの回転によりローラ支持部材に生じた遠心力を検出する遠心力検出手段と、
遠心力検出手段が検出した遠心力に基づいてローラ支持部材の重心を調整するためのバランスウエイトを備えたことを特徴とする微細凹部の加工装置。
A processing device for forming fine recesses on the inner peripheral surface of a circular hole of a workpiece,
A tool holder which is arranged coaxially with the circular hole and is driven to rotate;
A roller support member movable relative to the tool holder in a direction perpendicular to the rotation axis thereof;
A foam roller for forming a fine recess provided to be rotatable about a roller axis parallel to the rotation axis of the tool holder with respect to the roller support member;
A load generating means for applying a load in the moving direction to the roller support member to press the foam roller against the inner peripheral surface of the circular hole;
Centrifugal force detection means for detecting centrifugal force generated in the roller support member by rotation of the tool holder;
A processing apparatus for fine recesses, comprising a balance weight for adjusting the center of gravity of the roller support member based on the centrifugal force detected by the centrifugal force detection means.
被加工物と工具ホルダを円形穴の中心線に沿う方向に相対的に移動させる軸方向移動手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の微細凹部の加工装置。   2. The processing apparatus for fine recesses according to claim 1, further comprising axial movement means for relatively moving the work piece and the tool holder in a direction along the center line of the circular hole. 工具ホルダに、ローラ支持部材を移動可能に保持するハウジングと、ハウジングをローラ支持部材の移動方向と同方向に往復動させる径方向移動手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の微細凹部の加工装置。   The tool holder is provided with a housing for movably holding the roller support member, and radial movement means for reciprocating the housing in the same direction as the movement direction of the roller support member. Processing equipment for fine recesses. 荷重発生手段が、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置。   The apparatus for processing a fine recess according to any one of claims 1 to 3, wherein the load generating means is a compression coil spring. 荷重発生手段による発生荷重を検出する荷重検出手段を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置。   The apparatus for processing a fine recess according to any one of claims 1 to 4, further comprising load detection means for detecting a load generated by the load generation means. 荷重検出手段、荷重発生手段、及び遠心力検出手段を同軸線上に配置したことを特徴とする請求項5に記載の微細凹部の加工装置。   6. The fine recess processing apparatus according to claim 5, wherein the load detecting means, the load generating means, and the centrifugal force detecting means are arranged on a coaxial line. 荷重検出手段及び遠心力検出手段の少なくとも一方がロードセルであることを特徴とする請求項5又は6に記載の微細凹部の加工装置。   The apparatus for processing a fine recess according to claim 5 or 6, wherein at least one of the load detection means and the centrifugal force detection means is a load cell. バランスウエイトをローラ支持部材の移動方向と同方向に往復動させる重心位置調整手段を備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置。   The apparatus for processing a fine recess according to any one of claims 1 to 7, further comprising a gravity center position adjusting means for reciprocating the balance weight in the same direction as the moving direction of the roller support member. 遠心力検出手段をローラ支持部材の移動方向と同方向に往復動させる検出位置調整手段を備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置。   The apparatus for processing a fine recess according to any one of claims 1 to 8, further comprising detection position adjusting means for reciprocating the centrifugal force detecting means in the same direction as the moving direction of the roller support member. 径方向移動手段、重心位置調整手段及び検出位置調整手段の各々が、伸縮駆動されるアクチュエータ及び回転駆動されるモータのいずれか一方を駆動源として含み、荷重検出手段及び遠心力検出手段からの検出信号に基づいて径方向移動手段、重心位置調整手段及び検出位置調整手段を制御する自動制御手段を備えたことを特徴とする請求項3〜9のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置。   Each of the radial direction moving means, the gravity center position adjusting means, and the detection position adjusting means includes either one of an actuator that is driven to expand and contract and a motor that is driven to rotate as a drive source, and detection from the load detection means and the centrifugal force detection means. The apparatus for processing a fine recess according to any one of claims 3 to 9, further comprising automatic control means for controlling the radial direction moving means, the center-of-gravity position adjusting means, and the detected position adjusting means based on the signal. . 請求項1〜10のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置を用いて、被加工物の円形穴の内周面に微細凹部を形成するに際し、加工前において、工具ホルダを回転させてローラ支持部材に生じた遠心力を検出し、その遠心力に基づいてバランスウエイトによりローラ支持部材の重心を調整し、その後、工具ホルダの回転軸と円形穴の中心線とを一致させると共に、フォームローラを円形穴の内周面に圧接させ、工具ホルダを回転駆動によりフォームローラを円形穴の内周面に沿って転動させて、円形穴の内周面に微細凹部を形成することを特徴とする微細凹部の加工方法。   When forming a fine recessed part in the internal peripheral surface of the circular hole of a to-be-processed object using the processing apparatus of the fine recessed part of any one of Claims 1-10, a tool holder is rotated before a process. The centrifugal force generated in the roller support member is detected, the center of gravity of the roller support member is adjusted by the balance weight based on the centrifugal force, and then the rotation axis of the tool holder and the center line of the circular hole are made to coincide with each other. The roller is brought into pressure contact with the inner peripheral surface of the circular hole, and the tool holder is rotated to roll the foam roller along the inner peripheral surface of the circular hole, thereby forming a fine recess on the inner peripheral surface of the circular hole. A processing method of a fine recess. 工具ホルダを回転駆動すると共に、被加工物と工具ホルダを円形穴の中心線に沿う方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項11に記載の微細凹部の加工方法。   The method for processing a fine recess according to claim 11, wherein the tool holder is rotationally driven and the workpiece and the tool holder are relatively moved in a direction along the center line of the circular hole. 被加工物が、円形穴である摺動穴を有する摺動部材であって、請求項1〜10のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置を用いて、摺動穴の内周面に微細凹部を形成したことを特徴とする摺動部材。   The workpiece is a sliding member having a sliding hole which is a circular hole, and the inner peripheral surface of the sliding hole using the fine recess processing apparatus according to any one of claims 1 to 10. A sliding member characterized in that a fine recess is formed on the surface. 被加工物が、円形穴であるシリンダボアを有するシリンダブロックであって、請求項1〜10のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置を用いて、シリンダボアの内周面に微細凹部を形成したことを特徴とするシリンダブロック。   A work piece is a cylinder block having a cylinder bore which is a circular hole, and the fine concave portion is formed on the inner peripheral surface of the cylinder bore using the fine concave portion processing apparatus according to any one of claims 1 to 10. Cylinder block characterized by that. 被加工物が、円形穴であるシリンダボアを有するコンプレッサであって、請求項1〜10のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置を用いて、シリンダボアの内周面に微細凹部を形成したことを特徴とするコンプレッサ。   The workpiece is a compressor having a cylinder bore that is a circular hole, and the fine concave portion is formed on the inner peripheral surface of the cylinder bore using the fine concave portion processing apparatus according to any one of claims 1 to 10. Compressor characterized by that. 被加工物が、円形穴である軸孔を有するすべり軸受であって、請求項1〜10のいずれか1項に記載の微細凹部の加工装置を用いて、軸孔の内周面に微細凹部を形成したことを特徴とするすべり軸受。   A work piece is a slide bearing having a shaft hole which is a circular hole, and the fine concave portion is formed on the inner peripheral surface of the shaft hole by using the fine concave portion processing apparatus according to any one of claims 1 to 10. A plain bearing characterized by the formation of
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