JP2009275619A - Processing device for micro recessed part - Google Patents
Processing device for micro recessed part Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009275619A JP2009275619A JP2008128136A JP2008128136A JP2009275619A JP 2009275619 A JP2009275619 A JP 2009275619A JP 2008128136 A JP2008128136 A JP 2008128136A JP 2008128136 A JP2008128136 A JP 2008128136A JP 2009275619 A JP2009275619 A JP 2009275619A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool holder
- centrifugal force
- fine
- support member
- roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
10 Tool holder 10C Adapter (radial direction moving means)
DESCRIPTION OF
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)
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008128136A JP5062895B2 (en) | 2008-05-15 | 2008-05-15 | Micro recess processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008128136A JP5062895B2 (en) | 2008-05-15 | 2008-05-15 | Micro recess processing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009275619A true JP2009275619A (en) | 2009-11-26 |
JP5062895B2 JP5062895B2 (en) | 2012-10-31 |
Family
ID=41441280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008128136A Expired - Fee Related JP5062895B2 (en) | 2008-05-15 | 2008-05-15 | Micro recess processing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5062895B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006026676A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Nissan Motor Co Ltd | Apparatus and method for machining minute recess |
JP2007331025A (en) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | Apparatus and method for working microscopic recessed portion |
-
2008
- 2008-05-15 JP JP2008128136A patent/JP5062895B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006026676A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Nissan Motor Co Ltd | Apparatus and method for machining minute recess |
JP2007331025A (en) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | Apparatus and method for working microscopic recessed portion |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5062895B2 (en) | 2012-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007237375A (en) | Compound machine tool | |
CN102009346A (en) | Device for performing fine machining on annular workpiece | |
US8641335B2 (en) | Apparatus for forming microscopic recesses on a cylindrical bore surface and method of forming the microscopic recesses on the cylindrical bore surface by using the apparatus | |
US9623535B2 (en) | Finishing device | |
JP2005262326A (en) | Tailstock | |
JP6943693B2 (en) | Processing equipment and processing method using it | |
JP5009838B2 (en) | Work support device and rotary indexer | |
JP6788245B2 (en) | Push stand | |
JP2013141720A (en) | Chuck device for machine tool | |
JP5289135B2 (en) | Internal grinding tool | |
WO2004113002A8 (en) | Orbital machining apparatus with drive element with drive pins | |
JP5062895B2 (en) | Micro recess processing equipment | |
KR20180089013A (en) | Broaching machine and lathe including the same | |
JP6943691B2 (en) | Processing equipment and processing method using it | |
JP5051503B2 (en) | Fine recess processing apparatus and fine recess processing method | |
JP4697393B2 (en) | Circular hole processing apparatus and processing method | |
WO2019187103A1 (en) | Main shaft device of machine tool | |
KR101450361B1 (en) | Work machine | |
JP2019042900A (en) | Processing device and processing method using the same | |
JP4678219B2 (en) | Micro recess processing equipment | |
JP6927779B2 (en) | Processing equipment and processing method using it | |
JP4883348B2 (en) | Fine recess processing apparatus and fine recess processing method | |
JP2006263762A (en) | Microscopic recess working device | |
WO2016209145A1 (en) | Orbital machine, method, computer program and a computer program product for using said machine | |
JP7212107B2 (en) | Rotary table and machine tool equipped with the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110315 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120521 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120718 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120806 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120806 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |