JP2015020270A

JP2015020270A - Boring device

Info

Publication number: JP2015020270A
Application number: JP2013153114A
Authority: JP
Inventors: 宗彦千葉; Munehiko Chiba
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-02-02
Anticipated expiration: 2033-07-23
Also published as: JP6268511B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to easily detect that a tool holder is deviated from an origin position due to heat deformation and achieve correction thereof.SOLUTION: A boring device comprises: a tool holder which rotates coaxially with a main shaft; a tool provided on a shank 12 of the tool holder; an inclination unit which is provided between the main shaft and the tool holder and inclines the shank 12 of the tool holder from the axis; a draw bar which can reciprocate in the axial direction in the main shaft; a first drive part for rotating the main shaft around the axis; a second drive part for reciprocating the draw bar in the axial direction; and a detection unit 30 for detecting inclination of the shank. The detection unit is equipped with: a detection part which is so supported as to be capable of approaching and being separated from an outer peripheral surface of the shank; a third drive part for so driving the detection part as to approach and be separated from the shank; and a drive control part for controlling the second drive part in such a manner that based on inclination of the shank when the shank is rotated by a predetermined angle by the first drive part, the inclination is corrected.

Description

本発明は、非円形加工が可能な中ぐり加工装置に関する。 The present invention relates to a boring apparatus capable of non-circular machining.

従来より、中ぐり加工を行うための種々の装置が提案されてきたが、近年は、一般的な円形の穴のみならず、非円形の穴を形成するための中ぐり加工が要望されている。例えば、特許文献１の中ぐり加工装置は、棒状に延びる工具ホルダーの先端に設けられた工具を、圧電素子によって径方向に突出させている。そして、圧電素子によって工具の突出長さを調整しながら、工具ホルダーを軸回りに回転させることで、非円形の穴を形成する中ぐり加工を行っている。 Conventionally, various apparatuses for boring have been proposed, but in recent years, boring for forming not only a general circular hole but also a non-circular hole has been demanded. . For example, in the boring apparatus of Patent Document 1, a tool provided at the tip of a tool holder extending in a rod shape is projected in the radial direction by a piezoelectric element. Then, the boring process for forming a non-circular hole is performed by rotating the tool holder around the axis while adjusting the protruding length of the tool by the piezoelectric element.

特開平１１−１７９６０５号公報JP-A-11-179605

しかしながら、上記装置では、工具の突出長さの調整に圧電素子を用いているため、種々の問題がある。例えば、加工中に用いられる潤滑油や熱によって、圧電素子が損傷するおそれがある。また、工具ホルダーは高速で回転するため、圧電素子に対して安定した制御信号を送ることが難しいという問題もある。その結果、高精度の加工を期待できない可能性がある。したがって、熱変形が生じたときに、これを補正する手段が要望されていた。なお、このような問題は、圧電素子を用いて工具の突出長さを調整するタイプの中ぐり加工装置だけでなく、工具を突出させた工具ホルダーにより中ぐり加工を行う際に、熱変形により工具ホルダーが原点位置から外れる可能性のある中ぐり加工装置全般に生ずる問題である。 However, the above apparatus has various problems because the piezoelectric element is used to adjust the protruding length of the tool. For example, the piezoelectric element may be damaged by lubricating oil or heat used during processing. Further, since the tool holder rotates at a high speed, there is a problem that it is difficult to send a stable control signal to the piezoelectric element. As a result, there is a possibility that high-precision machining cannot be expected. Therefore, there has been a demand for means for correcting the occurrence of thermal deformation. Such a problem is caused not only by the boring apparatus that adjusts the protruding length of the tool using a piezoelectric element, but also by thermal deformation when performing boring with a tool holder that protrudes the tool. This is a problem that occurs in all boring machines where the tool holder may be off the origin position.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、熱変形などで、工具ホルダーが原点位置から外れたとき、これを簡易に検知し補正することができる中ぐり加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a boring apparatus capable of easily detecting and correcting when the tool holder is moved from the origin position due to thermal deformation or the like. For the purpose.

本発明に係る中ぐり加工装置は、中空の主軸と、所定の軸線回りに前記主軸を回転自在に支持するテーブルと、棒状に形成され前記軸線に沿って延びる軸部を有し、前記主軸とともに同軸で回転する工具ホルダーと、前記工具ホルダーの軸部の先端部に設けられ、径方向に突出する工具と、前記軸線方向において前記主軸と工具ホルダーとの間に設けられ、当該工具ホルダーの軸部を前記軸線から傾斜させる傾動ユニットと、前記主軸内で前記軸線方向に往復動可能なドローバーと、前記主軸を前記軸線回りに回転させる第１の駆動部と、前記ドローバーを前記軸線方向に往復動させる第２の駆動部と、前記軸部の傾斜を検知する検出ユニットと、を備え、前記検出ユニットは、前記軸部の外周面に対して径方向から近接離間可能に支持される検知部と、前記検知部を前記軸部に対して近接離間させる第３の駆動部と、前記第１の駆動部にて前記軸部を所定角度回転させたときの、前記軸部の外周面に対する前記検知部の位置情報に基づき、前記軸部の前記軸線からの傾斜を算出する演算部と、前記第３の駆動部を制御するとともに、前記演算部により算出された前記軸部の傾斜に基づき、これを補正するように、前記第２の駆動部を制御する駆動制御部と、を備えている。 A boring apparatus according to the present invention includes a hollow main shaft, a table that rotatably supports the main shaft around a predetermined axis, and a shaft portion that is formed in a rod shape and extends along the axis, together with the main shaft A tool holder that rotates on the same axis, a tool that is provided at the tip of the shaft portion of the tool holder and protrudes in the radial direction, and that is provided between the main shaft and the tool holder in the axial direction. A tilt unit that inclines the portion from the axis, a draw bar that can reciprocate in the axial direction within the main shaft, a first drive unit that rotates the main shaft about the axis, and a reciprocation of the draw bar in the axial direction A second drive unit to be moved, and a detection unit that detects the inclination of the shaft portion, and the detection unit is supported so as to be able to approach and separate from the outer peripheral surface of the shaft portion in the radial direction. An outer peripheral surface of the shaft portion when the detection portion, a third drive portion that moves the detection portion close to and away from the shaft portion, and the shaft portion rotated by a predetermined angle by the first drive portion Based on the position information of the detection unit with respect to the calculation unit that calculates the inclination of the shaft part from the axis and the third drive unit, and the inclination of the shaft part calculated by the calculation unit And a drive control unit for controlling the second drive unit so as to correct this.

この構成によれば、工具ホルダーの軸部を所定角度回転させたときの、軸部の外周面に対する検知部の位置情報に基づき、軸部の軸線に対する傾斜を検出するようにしている。そのため、例えば、ドローバーなどが熱により、変形し、これによって軸部が軸線から傾斜したとしても、この傾斜を簡単に検出することができる。また、軸部の外周面に対する検知部の位置情報を検出しているため、軸線に対する傾斜量を簡単に算出することができる。そのため、算出された傾斜量に基づいてドローバーを駆動すれば、軸部の傾斜を容易に補正することができる。 According to this configuration, when the shaft portion of the tool holder is rotated by a predetermined angle, the inclination of the shaft portion with respect to the axis line is detected based on the position information of the detection portion with respect to the outer peripheral surface of the shaft portion. Therefore, for example, even if the draw bar or the like is deformed by heat and the shaft portion is inclined from the axis, this inclination can be easily detected. Moreover, since the position information of the detection part with respect to the outer peripheral surface of the shaft part is detected, the amount of inclination with respect to the axis line can be easily calculated. Therefore, if the draw bar is driven based on the calculated inclination amount, the inclination of the shaft portion can be easily corrected.

上記中ぐり加工装置においては、種々の方法で軸部の傾斜を検知することができるが、例えば、以下のようにすることができる。すなわち、前記傾動ユニットが前記工具ホルダーの軸部を一方向でのみ傾斜可能とし、前記傾斜ユニットの検知部を、前記軸部が原点位置から傾斜する側に取り付け、前記駆動制御部が、前記軸部の外周面上の第１の点に対する前記検知部の位置情報を取得した後、前記軸部を１８０度回転させ、その後、前記第１の点とは軸部の中心を挟んで反対側に位置する第２の点に対する前記検知部の位置情報を取得するように、前記第１及び第３の駆動部を制御し、前記演算部が、前記第１の点に対する前記検知部の位置情報、及び前記第２の点に対する前記検知部の位置情報の差分に基づいて、前記軸部の傾斜を算出するように構成することができる。 In the boring apparatus, the inclination of the shaft portion can be detected by various methods. For example, the following can be performed. That is, the tilting unit can tilt the shaft portion of the tool holder in only one direction, the detection unit of the tilting unit is attached to the side where the shaft portion is tilted from the origin position, and the drive control unit is After obtaining the position information of the detection unit with respect to the first point on the outer peripheral surface of the part, the shaft part is rotated 180 degrees, and then the first point is opposite to the center of the shaft part. Controlling the first and third driving units so as to obtain the position information of the detection unit with respect to the second point located, and the calculation unit is configured to detect the position information of the detection unit with respect to the first point; And based on the difference of the positional information on the said detection part with respect to the said 2nd point, it can comprise so that the inclination of the said axial part may be calculated.

これにより、２つの位置情報が一致していなければ、軸部が傾斜していると判断することができる。そして、２つの位置情報の差分から軸部がどの程度傾斜しているかが分かるため、補正を簡単に行うことができる。 Accordingly, if the two pieces of position information do not match, it can be determined that the shaft portion is inclined. Since the degree of inclination of the shaft portion can be understood from the difference between the two pieces of position information, the correction can be easily performed.

上記中ぐり加工装置において、前記検知部が、前記第３の駆動部により、前記軸部に当接することで、前記位置情報を取得するように構成することができる。すなわち、検知部が軸部の外周面に当接した位置を位置情報として利用することができる。なお、検知部を非接触式のセンサとすることもできる。この場合、検知部を軸部に対して近接させた後、検知部と軸部との距離を測定し、これを位置情報とすることができる。 In the boring apparatus, the detection unit may be configured to acquire the position information by contacting the shaft portion with the third driving unit. That is, the position where the detection unit is in contact with the outer peripheral surface of the shaft portion can be used as position information. Note that the detection unit may be a non-contact type sensor. In this case, after making a detection part adjoin with respect to an axial part, the distance of a detection part and an axial part can be measured, and this can be used as position information.

上記中ぐり加工装置においては、前記第３の駆動部は、第４の駆動部及び第５の駆動部を備えるようにすることができる。そして、前記検知ユニットが、第１ベース部と、前記１ベース部上に移動可能に支持されるとともに、前記当接部を移動可能に支持する第２ベース部と、を備えるようにし、前記第４の駆動部は、前記第１ベース部上で、前記第２ベース部を前記軸部に対して近接離間させ、前記第５の駆動部は、前記第２ベース部上で、前記当接部を前記軸部に対して近接離間させるように構成することができる。 In the boring apparatus, the third driving unit may include a fourth driving unit and a fifth driving unit. The detection unit includes a first base portion and a second base portion that is movably supported on the first base portion and movably supports the abutting portion. The drive unit 4 moves the second base unit closer to and away from the shaft part on the first base part, and the fifth drive part moves the contact part on the second base part. Can be configured to be close to and away from the shaft portion.

このようにすると、検知部を２段階で、軸部に対して近接離間させることができる。例えば、第４の駆動部により、検知部を軸部に対して近接させた後、第５の駆動部により、検知部を軸部に対してさらに近接させることができる。あるいは、第５の駆動部により検知部を軸部に対して当接させてもよい。これにより、例えば、上記のように、軸部を回転させて、当接部を軸部の２箇所で近接させる場合に有利である。すなわち、第４及び第５の駆動部で当接部を軸部に近接させた後、軸部を回転させるためには、検知部を一旦軸部から離間させる必要があるが、このとき、初期位置まで検知部を後退させるのではなく、第５駆動部のみを駆動させれば、検知部は初期位置と軸部との間にまでしか戻らないため、検知部を移動させる時間を短縮させることができる。その結果、軸部の傾斜の検出処理を効率的に行うことができる。 If it does in this way, a detection part can be adjoined and separated with respect to a shaft part in two steps. For example, after the detection unit is brought closer to the shaft portion by the fourth drive unit, the detection unit can be made closer to the shaft portion by the fifth drive unit. Or you may make a detection part contact | abut with respect to a shaft part by the 5th drive part. Thereby, for example, as described above, it is advantageous when the shaft portion is rotated and the contact portion is brought into proximity at two positions of the shaft portion. That is, in order to rotate the shaft portion after the contact portion is brought close to the shaft portion in the fourth and fifth drive units, it is necessary to once separate the detection unit from the shaft portion. If only the fifth drive unit is driven instead of retracting the detection unit to the position, the detection unit can only return to the position between the initial position and the shaft unit, so the time for moving the detection unit can be reduced. Can do. As a result, the process for detecting the inclination of the shaft portion can be performed efficiently.

本発明に係る中ぐり加工装置によれば、熱変形などで、工具ホルダーが原点位置から外れたとき、これを簡易に検知し補正することができる。 According to the boring apparatus according to the present invention, when the tool holder deviates from the origin position due to thermal deformation or the like, this can be easily detected and corrected.

本発明の一実施形態に係る中ぐり加工装置の側面図である。It is a side view of the boring apparatus concerning one embodiment of the present invention. 図１の中ぐり加工装置により加工が可能な穴の形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape of the hole which can be processed with the boring apparatus of FIG. 主軸の前端近傍の断面図である。It is sectional drawing of the front end vicinity of a main axis | shaft. 傾動ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a tilting unit. 図１の正面図である。It is a front view of FIG. 図１のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 検出ユニットの拡大正面図である。It is an enlarged front view of a detection unit. 図７の平面図である。FIG. 8 is a plan view of FIG. 7. 図７の側面図である。FIG. 8 is a side view of FIG. 7.

以下、本発明に係る中ぐり加工装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態の中ぐり加工装置の側面図、図２はこの中ぐり加工装置により加工が可能な穴の形状を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜のため、図１を基準として、この図の左側を「前」または「先」、右側を「後」、上下の方向を「上下」として、他の図面の説明も行うこととする。また「後」側の面を背面ということもある。但し、本発明で用いられる部材の方向はこれに限定されない。 Hereinafter, an embodiment of a boring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of the boring apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing the shape of a hole that can be machined by the boring apparatus. In the following, for convenience of explanation, with reference to FIG. 1, the left side of this figure is “front” or “front”, the right side is “rear”, and the vertical direction is “up and down”. Will also do. Also, the “rear” side may be referred to as the back side. However, the direction of the member used in the present invention is not limited to this.

本実施形態では、一例として、エンジンのピストンを加工対象であるワークＷとし、このピストンのピン穴を加工する中ぐり加工装置について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る中ぐり加工装置は、棒状に延びる工具ホルダー１と、この工具ホルダー１を軸線回りに回転させる主軸２とを備えており、これらがテーブル３上に配置されている。この工具ホルダー１の軸線Ｘは、ワークＷのピン穴に予め設けられた下穴の中心軸Ｙ（図２参照）とほぼ一致している。そして、工具ホルダー１の先端には、軸線方向に突出する工具１１が着脱自在に取り付けられており、この工具１１の径方向変位を制御プログラムによってコントロールすることで、下穴の内壁面を所望の形状に加工する。本実施形態では、図２に示すように、下穴１００の内壁面を加工し、断面が非円形のトランペット型のピン穴２００を加工する。 In the present embodiment, as an example, a boring apparatus for machining a piston of an engine as a workpiece W to be machined and machining a pin hole of the piston will be described. As shown in FIG. 1, the boring apparatus according to the present embodiment includes a tool holder 1 extending in a bar shape, and a main shaft 2 that rotates the tool holder 1 around an axis, and these are mounted on a table 3. Has been placed. The axis X of the tool holder 1 substantially coincides with the center axis Y (see FIG. 2) of the pilot hole provided in advance in the pin hole of the workpiece W. A tool 11 projecting in the axial direction is detachably attached to the tip of the tool holder 1, and the inner wall surface of the prepared hole is formed in a desired shape by controlling the radial displacement of the tool 11 by a control program. Process into shape. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the inner wall surface of the pilot hole 100 is processed, and the trumpet pin hole 200 having a non-circular cross section is processed.

主軸２は、テーブル上に配置されたハウジング２１内に回転自在に収容されている。そして、ハウジング２１の後端部には主軸モータ（第１の駆動部）２２が配置されており、この主軸モータ２２によって、主軸２が軸線回りに回転駆動される。そして、主軸２の前端部には、後述する傾動ユニット４を介して上述した工具ホルダー１が取り付けられている。一方、主軸２の後端部には、工具ホルダー１を径方向に操作するための駆動ユニット８（第２の駆動部）が配置されており、ハウジング２１とともに、テーブル３上に配置されている。また、テーブル３は、基台６上にレール６１を介して配置されており、基台６に対して前後方向に移動可能となっている。そして、基台６の後端部には、テーブル３を前後方向に移動させるためのスライドモータ６２が配置されている。これにより、テーブル３上の工具ホルダー１をワークＷに対して、近接離間させることができる。また、ハウジング２１の先端には、工具ホルダー１の位置ずれを検出する検出ユニット３０が設けられている。 The main shaft 2 is rotatably accommodated in a housing 21 disposed on the table. A main shaft motor (first driving unit) 22 is disposed at the rear end of the housing 21, and the main shaft 2 is rotationally driven around the axis by the main shaft motor 22. And the tool holder 1 mentioned above is attached to the front-end part of the main axis | shaft 2 via the tilting unit 4 mentioned later. On the other hand, a drive unit 8 (second drive unit) for operating the tool holder 1 in the radial direction is disposed at the rear end portion of the spindle 2, and is disposed on the table 3 together with the housing 21. . The table 3 is disposed on the base 6 via a rail 61 and is movable in the front-rear direction with respect to the base 6. A slide motor 62 for moving the table 3 in the front-rear direction is disposed at the rear end of the base 6. Thereby, the tool holder 1 on the table 3 can be moved close to and away from the workpiece W. In addition, a detection unit 30 that detects a displacement of the tool holder 1 is provided at the tip of the housing 21.

次に、主軸２よりも前方側の構成について、図３から図５も参照しつつ説明する。図３は主軸の前端近傍の断面図、図４は傾動ユニットの分解斜視図、図５は図３の正面図である。 Next, the configuration on the front side of the main shaft 2 will be described with reference to FIGS. 3 is a sectional view of the vicinity of the front end of the main shaft, FIG. 4 is an exploded perspective view of the tilting unit, and FIG. 5 is a front view of FIG.

図３及び図４に示すように、工具ホルダー１は、傾動ユニット４を介して主軸２の前端部に取り付けられている。工具ホルダー１は、工具１１が取付けられる軸部１２と、この軸部１２を支持する支持部１３とで構成されている。軸部１２は円筒状に形成され、その先端部の外周面には、径方向外方に突出する工具１１が取付けられている。支持部１３は、正面視矩形状に形成され、中央から軸部１２が突出しており、また、四隅にはボルト１４が挿通される貫通孔が形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the tool holder 1 is attached to the front end portion of the main shaft 2 via the tilting unit 4. The tool holder 1 includes a shaft portion 12 to which the tool 11 is attached and a support portion 13 that supports the shaft portion 12. The shaft portion 12 is formed in a cylindrical shape, and a tool 11 protruding outward in the radial direction is attached to the outer peripheral surface of the tip portion. The support portion 13 is formed in a rectangular shape in front view, the shaft portion 12 protrudes from the center, and through holes through which the bolts 14 are inserted are formed at the four corners.

主軸２は、中空に形成されており、その内部には、軸線方向に往復動可能なドローバー７が挿通されている。ドローバー７の先端は、主軸２の先端面よりも、軸方向にやや入り込んだ位置に配置されるとともに、傾動ユニット４に接続されている。一方、ドローバー７の後端部は、後述するように駆動ユニット８に接続されており、駆動ユニット８により、ドローバー７は前後方向に移動可能となっている。 The main shaft 2 is formed in a hollow shape, and a draw bar 7 that can reciprocate in the axial direction is inserted into the main shaft 2. The leading end of the draw bar 7 is arranged at a position slightly entering in the axial direction from the leading end surface of the main shaft 2 and is connected to the tilting unit 4. On the other hand, the rear end portion of the draw bar 7 is connected to the drive unit 8 as will be described later, and the draw bar 7 can be moved in the front-rear direction by the drive unit 8.

続いて、主軸２と工具ホルダー１との間に配置される傾動ユニット４について説明する。図３及び図４に示すように、傾動ユニット４は、主として、主軸２側から工具ホルダー１に向かって、取付基部４１、連結部材４２、工具取付板４３、及び傾動板４４がこの順に並ぶように組立てられたものである。以下、順に説明する。取付基部４１は、円板上に形成されており、中心に形成された矩形状の中心穴４１１からドローバー７の先端部が露出している。そして、取付基部４１は、周縁に沿う６箇所において、ボルト４１２により主軸２の先端面に固定されている。また、取付基部４１の先端面には、後述する連結部材４２、工具取付板４３などが収容される収容凹部４１３が形成されている。 Next, the tilting unit 4 disposed between the main shaft 2 and the tool holder 1 will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, the tilting unit 4 has a mounting base 41, a connecting member 42, a tool mounting plate 43, and a tilting plate 44 arranged in this order mainly from the main shaft 2 side toward the tool holder 1. It is assembled. Hereinafter, it demonstrates in order. The attachment base 41 is formed on a disk, and the tip of the draw bar 7 is exposed from a rectangular center hole 411 formed at the center. The attachment base 41 is fixed to the distal end surface of the main shaft 2 by bolts 412 at six locations along the periphery. An accommodation recess 413 that accommodates a connecting member 42, a tool attachment plate 43, and the like, which will be described later, is formed on the distal end surface of the attachment base 41.

収容凹部４１３は、後端側から前端側へ向かってならぶ、第１凹部４１４及び第２凹部４１５が連通することで形成されている。第１凹部４１４は、中心穴４１１の上端の辺、及び下端の辺から前方へ向かって上方、及び下方へそれぞれ傾斜する傾斜面を有する側面視台形状に形成されており、後述する連結部材４２の一部が収容される。第２凹部４１５は第１凹部４１４の前方に連続して形成され、正面視が概ね矩形状に形成されており、後述する工具取付板４３の一部が収容される。また、第２凹部４１５は、第１凹部４１４を囲むように形成されており、第１凹部４１４の内壁面と連続するように、径方向に延びる段差面４１６を有している。 The housing recess 413 is formed by the first recess 414 and the second recess 415 communicating from the rear end side toward the front end side. The first recess 414 is formed in a side view trapezoidal shape having inclined surfaces that respectively incline upward and downward from the upper end side and the lower end side of the center hole 411, and will be described later. Part of it is housed. The second recess 415 is formed continuously in front of the first recess 414 and is formed in a substantially rectangular shape when viewed from the front, and a part of a tool mounting plate 43 described later is accommodated. The second recess 415 is formed so as to surround the first recess 414, and has a step surface 416 extending in the radial direction so as to be continuous with the inner wall surface of the first recess 414.

また、取付基部４１の上端部には、上述した第２凹部４１５の上縁に沿って延びる突出部４１７が形成されている。突出部４１７は、下面部が、第２凹部４１５の上縁から連続して延びるように形成され、上面部は、取付基部４１の円形の外周面に沿って延びるように形成されている。 In addition, a protrusion 417 extending along the upper edge of the second recess 415 described above is formed at the upper end of the attachment base 41. The protrusion 417 is formed such that the lower surface portion extends continuously from the upper edge of the second recess 415, and the upper surface portion is formed so as to extend along the circular outer peripheral surface of the mounting base portion 41.

次に、連結部材４２について説明する。連結部材４２は、ドローバー７に連結される直方体状の基部４２１を備え、この基部４２１の上部及び下部には、上方及び下方に傾斜するように延びる第１延在部４２２、及び第２延在部４２３がそれぞれ一体的に連結されており、連結部材４２は、全体として側面視Ｙ字状に形成されている。基部４２１には貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通されたボルト４２４がドローバー７の先端部に固定される。これにより、ドローバー７と連結部材４２とは一体的に固定され、連結部材４２は、ドローバー７とともに前後進するようになっている。 Next, the connecting member 42 will be described. The connecting member 42 includes a rectangular parallelepiped base portion 421 connected to the draw bar 7, and a first extension portion 422 that extends upward and downward and a second extension at an upper portion and a lower portion of the base portion 421. The parts 423 are integrally connected to each other, and the connecting member 42 is formed in a Y shape as viewed from the side. A through hole is formed in the base 421, and a bolt 424 inserted through the through hole is fixed to the tip of the draw bar 7. Thereby, the draw bar 7 and the connecting member 42 are integrally fixed, and the connecting member 42 moves forward and backward together with the draw bar 7.

連結部材４２の第１延在部４２２の上端面（固定部）は、軸方向に延びるように平坦な矩形状に形成されており、この上端面に後述する弾性板４５が配置される。一方、第２延在部４２３の下端部には、直方体状に形成されたストッパ部４２５が形成されている。そして、このように形成された連結部材４２は、取付基部４１の収容凹部４１３にわずかな隙間を介して嵌まっている。すなわち、第１延在部４２２の背面は、取付基部４１における第１凹部４１４の上方の傾斜面と対向している。一方、第２延在部４２３の背面は、取付基部４１における第１凹部４１４の下方の傾斜面と対向している。また、第２延在部４２３のストッパ部４２５の背面（第１の当接面）は、第２凹部４１５の段差面（第２の当接面）４１６と隙間を介して対向している。 The upper end surface (fixed portion) of the first extending portion 422 of the connecting member 42 is formed in a flat rectangular shape so as to extend in the axial direction, and an elastic plate 45 described later is disposed on the upper end surface. On the other hand, a stopper portion 425 formed in a rectangular parallelepiped shape is formed at the lower end portion of the second extending portion 423. And the connecting member 42 formed in this way is fitted in the accommodation recessed part 413 of the attachment base 41 through a slight gap. That is, the back surface of the first extending portion 422 is opposed to the inclined surface above the first recess 414 in the mounting base portion 41. On the other hand, the back surface of the second extending portion 423 faces the inclined surface below the first recess 414 in the mounting base 41. In addition, the back surface (first contact surface) of the stopper portion 425 of the second extending portion 423 is opposed to the step surface (second contact surface) 416 of the second recess 415 via a gap.

次に、工具ホルダー１、傾動板４４、及び工具取付板４３の連結構造について説明する。まず、傾動板４４について説明する。傾動板４４は、取付基部４１とほぼ同じ外径を有する円板状に形成されており、先端側は平坦面となっている。そして、中央には長方形状の中央穴４４１が貫通している。この中央穴４４１には、先端側から工具ホルダー１の支持部１３が挿通される。また、中央穴４４１の周縁には、４つの貫通孔４４２が形成されている。そして、傾動板４４の背面には、中央穴４４１の上面に沿って段部４４３が形成されており、傾動板４４において、この段部４４３より上方の部分は、他の部分よりも厚みが薄く形成されている。すなわち、傾動板４４において、中央穴４４１よりも上方には弓形の薄板部４４４が形成されている。この薄板部４４４の周縁には、後方へ突出する突縁部４４５が形成されており、この突縁部４４５は、取付基部４１の突出部４１７に沿うように配置される。また、段部４４３には、２個の固定穴が形成されている。 Next, the connection structure of the tool holder 1, the tilting plate 44, and the tool mounting plate 43 will be described. First, the tilting plate 44 will be described. The tilting plate 44 is formed in a disc shape having substantially the same outer diameter as that of the mounting base 41, and the tip side is a flat surface. A rectangular center hole 441 passes through the center. The support portion 13 of the tool holder 1 is inserted into the center hole 441 from the front end side. Further, four through holes 442 are formed at the periphery of the central hole 441. A step portion 443 is formed on the back surface of the tilt plate 44 along the upper surface of the central hole 441. In the tilt plate 44, the portion above the step portion 443 is thinner than the other portions. Is formed. That is, in the tilting plate 44, an arcuate thin plate portion 444 is formed above the central hole 441. A protruding edge portion 445 that protrudes rearward is formed on the peripheral edge of the thin plate portion 444, and the protruding edge portion 445 is disposed along the protruding portion 417 of the attachment base portion 41. In addition, two fixing holes are formed in the step portion 443.

一方、傾動板４４において、中央穴４４１の下方には、中央穴４４１の下辺に沿って傾動板４４の周縁まで直線状に延びる溝４４６が形成されており、この溝４４６が形成されている部分は他の部分と比べて肉厚の薄い薄肉部（変形部）４４７を形成している。 On the other hand, in the tilting plate 44, a groove 446 extending linearly to the periphery of the tilting plate 44 along the lower side of the central hole 441 is formed below the central hole 441, and the portion where the groove 446 is formed. Forms a thin portion (deformed portion) 447 that is thinner than the other portions.

次に、工具取付板４３について説明する。工具取付板４３は、正面視矩形状に形成され、先端面には、傾動板４４の中央穴４４１にはまる矩形状に凸面部４３１が形成されている。そして、この凸面部４３１の４隅には貫通孔４３２が形成されており、この貫通孔４３２と、工具ホルダー１の支持部１３の貫通孔とが一致し、ボルト１４によって固定されるようになっている。すなわち、傾動板４４の中央穴４４１には、先端側から工具ホルダー１の支持部１３が挿通され、後端側からは工具取付板の凸面部４３１が挿通され、中央穴４４１の中でボルト１４によって固定される。また、工具取付板４３の先端面において、凸面部４３１の周囲には、４つの貫通孔４３３が形成されており、この貫通孔４３３は、傾動板４４の貫通孔４４２と一致し、ボルト４３４によって固定されるようになっている。これにより、傾動板４４と工具取付板４３とが固定される。 Next, the tool attachment plate 43 will be described. The tool mounting plate 43 is formed in a rectangular shape when viewed from the front, and a convex surface portion 431 is formed in a rectangular shape that fits in the central hole 441 of the tilting plate 44 on the front end surface. Then, through holes 432 are formed at the four corners of the convex surface portion 431, and the through holes 432 coincide with the through holes of the support portion 13 of the tool holder 1 and are fixed by the bolts 14. ing. That is, the support portion 13 of the tool holder 1 is inserted into the central hole 441 of the tilting plate 44 from the front end side, and the convex surface portion 431 of the tool mounting plate is inserted from the rear end side, and the bolt 14 is inserted into the central hole 441. Fixed by. Further, four through holes 433 are formed around the convex surface portion 431 on the front end surface of the tool mounting plate 43, and the through holes 433 coincide with the through holes 442 of the tilting plate 44 and are formed by bolts 434. It is supposed to be fixed. Thereby, the tilting plate 44 and the tool mounting plate 43 are fixed.

また、図３に示すように、工具取付板４３の中央には、貫通孔４３５が形成されており、工具取付板４３の背面には、この貫通孔４３５から上下方向にそれぞれ延びる傾斜面４３６が形成されている。これら傾斜面４３６は、連結部材４２の第１延在部４２２及び第２延在部４２３の先端側の傾斜面と対向するように延びている。また、貫通孔４３５には、背面側から、連結部材４２とドローバー７とを固定するボルト４２４の頭部が収容される。 As shown in FIG. 3, a through hole 435 is formed at the center of the tool mounting plate 43, and inclined surfaces 436 extending from the through holes 435 in the vertical direction are formed on the back surface of the tool mounting plate 43. Is formed. These inclined surfaces 436 extend so as to face the inclined surfaces on the distal end side of the first extending portion 422 and the second extending portion 423 of the connecting member 42. The through hole 435 accommodates the head of the bolt 424 that fixes the connecting member 42 and the draw bar 7 from the back side.

次に、傾動板４４と連結部材４２との連結構造について説明する。連結部材４２における第１延在部４２２の上面と、傾動板４４の段部４４３とは、板バネで構成される複数の弾性板４５によって連結されている。複数の弾性板４５は積層され、先端側の端部が傾動板４４の段部４４３上に配置されている。そして、その上には、直方体状の第１固定ピース４６が配置され、ボルト４６１によって固定されている。すなわち、ボルト４６１が第１固定ピース４６、弾性板４５を貫通し、傾動板４４の段部４４３にねじ留めされている。一方、弾性板４５の後端側は、第１延在部４２２の上面に配置されており、その上には、直方体状の第２固定ピース４７が配置され、ボルト４７１によって固定されている。すなわち、ボルト４７１が第２固定ピース４７、弾性板４５を貫通し、第１延在部４２２の上面にねじ留めされている。これら第１及び第２固定ピース４６，４７は、取付基部４１における第２凹部４１５の上端付近、つまり突出部４１７の下方に配置される。 Next, a connection structure between the tilting plate 44 and the connection member 42 will be described. The upper surface of the first extending portion 422 in the connecting member 42 and the step portion 443 of the tilting plate 44 are connected by a plurality of elastic plates 45 configured by leaf springs. The plurality of elastic plates 45 are stacked, and the end portion on the front end side is disposed on the step portion 443 of the tilting plate 44. A rectangular parallelepiped first fixed piece 46 is disposed on the first fixed piece 46 and fixed by bolts 461. That is, the bolt 461 passes through the first fixed piece 46 and the elastic plate 45 and is screwed to the step portion 443 of the tilting plate 44. On the other hand, the rear end side of the elastic plate 45 is disposed on the upper surface of the first extending portion 422, and a rectangular parallelepiped second fixing piece 47 is disposed on the elastic plate 45 and is fixed by a bolt 471. That is, the bolt 471 passes through the second fixed piece 47 and the elastic plate 45 and is screwed to the upper surface of the first extending portion 422. The first and second fixed pieces 46 and 47 are arranged near the upper end of the second recess 415 in the mounting base 41, that is, below the protrusion 417.

また、図３に示すように、傾動板４４の下端部と、取付基部４１の下端部とは、ボルト４８により固定されている。より詳細には、傾動板４４の薄肉部４４７よりも下方には、貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通されたボルト４８が取付基部４１の下端部、つまり、収容凹部４１３よりも下方にねじ留めされている。 As shown in FIG. 3, the lower end portion of the tilting plate 44 and the lower end portion of the attachment base portion 41 are fixed by bolts 48. More specifically, a through-hole is formed below the thin portion 447 of the tilting plate 44, and the bolt 48 inserted into the through-hole is lower than the lower end portion of the mounting base portion 41, that is, the accommodating recess 413. Screwed down.

以上のように構成された傾動ユニット４では、工具ホルダー１、傾動板４４、工具取付板４３は、ボルト１４，４３４により一体的に固定されている。そして、傾動板４４と連結部材４２とは弾性板４５を介して固定されている。傾動板４４の下端部は、取付基部４１に固定されているが、傾動板４４の下端部には、薄肉部４４７が形成されているため、傾動板４４が後方に引っ張られると、傾動板４４は、薄肉部４４７が弾性変形をして撓むことで後方に傾斜するようになっている。また、傾動板４４と連結部材４２とを連結する弾性板４５は、水平方向に延びているため、傾斜方向は一義的に決定され上下方向にのみたわむように弾性変形する。したがって、傾動板４４は、連結部材４２に対して、傾斜するようになっている。以上の構成により、ドローバー７により連結部材４２が後方へ引っ張られると、これに連結された傾動板４４が薄肉部４４７で撓み、薄肉部４４７よりも上方の部分が後方へ傾斜する。これに伴い、工具ホルダー１が上方へ揺動する。このとき、傾動板４４の上部は、引っ張りにより後方へ傾斜するため、この傾斜を吸収するように、弾性板４５が上方へ撓む。したがって、ドローバー７による直線運動によっても、傾動板４４はスムーズに傾斜する。 In the tilt unit 4 configured as described above, the tool holder 1, the tilt plate 44 and the tool mounting plate 43 are integrally fixed by bolts 14 and 434. The tilting plate 44 and the connecting member 42 are fixed via an elastic plate 45. The lower end portion of the tilting plate 44 is fixed to the mounting base 41. However, since the thin portion 447 is formed at the lower end portion of the tilting plate 44, when the tilting plate 44 is pulled rearward, the tilting plate 44. Is inclined backward as the thin portion 447 is elastically deformed and bent. Further, since the elastic plate 45 that connects the tilting plate 44 and the connecting member 42 extends in the horizontal direction, the tilt direction is uniquely determined and elastically deforms so as to bend only in the vertical direction. Therefore, the tilting plate 44 is inclined with respect to the connecting member 42. With the above configuration, when the connecting member 42 is pulled rearward by the draw bar 7, the tilting plate 44 connected thereto is bent by the thin portion 447, and a portion above the thin portion 447 is inclined rearward. Along with this, the tool holder 1 swings upward. At this time, since the upper part of the tilting plate 44 is inclined backward by pulling, the elastic plate 45 is bent upward so as to absorb this inclination. Therefore, the tilting plate 44 is smoothly tilted even by the linear motion by the draw bar 7.

なお、傾動ユニット４を構成する傾動板４４は金属で形成され、薄肉部４４７の厚みが小さいことにより、微少な力加減に応じて弾性変形可能となっている。上記のように、ドローバー７を後側へ引っ張ると、傾動板４４は、薄肉部の変形により後方へ傾斜するが、ドローバー７を引っ張る力を取り除くと、弾性力により、傾動板４４は元の形状に戻る。したがって、傾動板４４の傾斜は、これを構成する金属の弾性変形域で行われる。 Note that the tilting plate 44 constituting the tilting unit 4 is made of metal, and the thin portion 447 has a small thickness, so that it can be elastically deformed in response to a slight force adjustment. As described above, when the draw bar 7 is pulled rearward, the tilting plate 44 tilts backward due to the deformation of the thin wall portion. However, when the pulling force of the draw bar 7 is removed, the tilting plate 44 is restored to its original shape by the elastic force. Return to. Therefore, the tilting plate 44 is tilted in the elastic deformation region of the metal constituting it.

また、主軸２には、取付基部４１、傾動板４４が連結され、傾動板４４には、工具ホルダー１、連結部材４２が連結されているため、主軸２が回転すると、傾動ユニット４は、工具ホルダー１とともに回転する。 Further, the mounting base 41 and the tilting plate 44 are connected to the main shaft 2, and the tool holder 1 and the connecting member 42 are connected to the tilting plate 44. Therefore, when the main shaft 2 rotates, the tilting unit 4 Rotates with holder 1

続いて、上述した傾動ユニット４におけるエアリング機構について説明する。図３に示すように、傾動板４４の上部は傾斜するため、これと対向する取付基部４１との間には隙間が形成されている。しかしながら、この隙間に異物が混入すると、これが妨げになって傾動板４４が傾斜しなくなるおそれがある。そこで、傾動板４４と取付基部４１の隙間に異物が混入しないように、傾動ユニット４の周囲には、エアリング機構５が設けられている。図３及び図５に示すように、ハウジング２１の先端部には、板状のリング部材５１がボルト５２により固定されている。このリング部材５１は、傾動板４４とほぼ同じ位置に配置されており、外周面にハウジング２１側に延びる環状の突出部５３が形成され、ハウジング２１の先端面と当接している。これにより、リング部材５１とハウジング２１の先端面との間には、外周が突出部５３により閉じられた環状のエアリング空間５４が形成されている。 Next, the air ring mechanism in the tilt unit 4 described above will be described. As shown in FIG. 3, since the upper part of the tilting plate 44 is inclined, a gap is formed between the mounting base 41 and the upper part. However, if foreign matter is mixed in the gap, this may hinder the tilting plate 44 from tilting. Therefore, an air ring mechanism 5 is provided around the tilt unit 4 so that foreign matter does not enter the gap between the tilt plate 44 and the mounting base 41. As shown in FIGS. 3 and 5, a plate-shaped ring member 51 is fixed to the front end portion of the housing 21 with a bolt 52. The ring member 51 is disposed at substantially the same position as the tilting plate 44, and an annular projecting portion 53 extending toward the housing 21 is formed on the outer peripheral surface, and is in contact with the front end surface of the housing 21. Thus, an annular air ring space 54 whose outer periphery is closed by the protruding portion 53 is formed between the ring member 51 and the front end surface of the housing 21.

リング部材５１の下部においては、突出部５３に貫通孔が形成されており、この貫通孔が排気ポート５５として、エアリング空間５４と外部とを連通している。一方、リング部材５１の上部と対応するハウジング２１の先端面には、給気ポート５６が形成されている。ハウジング２１の内部には、エアの供給管５７が配置されており、この供給管５７から供給されるエアは、給気ポート５６を介して、エアリング空間５４に供給される。このエアは、傾動板４４の周囲を囲むエアの壁となって、傾動板４４と取付基部４１との間の隙間を覆う。これによって、この隙間への異物の侵入を防止している。なお、エアリング空間５４のエアは給気ポート５６から供給され、排気ポート５５より排出される。 In the lower part of the ring member 51, a through hole is formed in the protruding portion 53, and this through hole serves as an exhaust port 55 and communicates the air ring space 54 with the outside. On the other hand, an air supply port 56 is formed on the front end surface of the housing 21 corresponding to the upper portion of the ring member 51. An air supply pipe 57 is disposed inside the housing 21, and the air supplied from the supply pipe 57 is supplied to the air ring space 54 via the air supply port 56. This air becomes a wall of air that surrounds the periphery of the tilting plate 44 and covers the gap between the tilting plate 44 and the mounting base 41. This prevents foreign matter from entering the gap. The air in the air ring space 54 is supplied from the air supply port 56 and discharged from the exhaust port 55.

次に、ドローバー７を駆動する駆動ユニット８について、図６を参照しつつ説明する。図６は、図１のＡ−Ａ断面図である。図１及び図６に示すように、本実施形態の駆動ユニット８は、公知のリニアアクチュエータで構成されている。具体的には、テーブル３上で水平方向に延びるように配置された本体ケース８２を備えており、この本体ケース８２の内部には、前後方向に延びる板状のスライダ８５と、このスライダ８５の前端部及び後端部を支持する支持部材８７が配置されている。これにより、スライダ８５は、本体ケース８２内を軸線Ｘ方向に沿って前後に往復動できるようになっている。スライダ８５の左右両面には、複数の磁石８６がそれぞれ取付けられており、スライダ８５の左右両側には、磁石８６と対向するように、一対のコイルケース８３がそれぞれ配置されている。そして、各コイルケース８３の内部には、複数のコイル８４が配置されている。 Next, the drive unit 8 that drives the draw bar 7 will be described with reference to FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIGS. 1 and 6, the drive unit 8 of this embodiment is composed of a known linear actuator. Specifically, a main body case 82 arranged to extend in the horizontal direction on the table 3 is provided. Inside the main body case 82, a plate-like slider 85 extending in the front-rear direction, and the slider 85 A support member 87 that supports the front end portion and the rear end portion is disposed. Thus, the slider 85 can reciprocate back and forth in the main body case 82 along the axis X direction. A plurality of magnets 86 are respectively attached to the left and right sides of the slider 85, and a pair of coil cases 83 are respectively arranged on the left and right sides of the slider 85 so as to face the magnets 86. A plurality of coils 84 are arranged inside each coil case 83.

スライダ８５の前端部にはベアリング９０が固定されており、このベアリング９０には、ドローバー７の後端部が回転可能に固定されている。これにより、スライダ８５の往復動を、ベアリング９０を介してドローバー７に伝達することができる。 A bearing 90 is fixed to the front end portion of the slider 85, and the rear end portion of the draw bar 7 is rotatably fixed to the bearing 90. Thereby, the reciprocating motion of the slider 85 can be transmitted to the draw bar 7 via the bearing 90.

このような駆動ユニット８によれば、コイル８４に通電することにより、通電時のコイル８４と磁石８６との相互作用により本体ケース８２に対してスライダ８５が軸線Ｘ方向に相対移動する。そして、スライダ８５の往復動が、ベアリング９０を介して、ドローバー７に伝達される。スライダ８５の移動量は図示しない制御装置によりコイル８４への通電量を制御することによって、適宜調整することができる。また、コイル８４の通電方向（電流の方向）を変換することにより、スライダ８５の移動方向を変換することができる。なお、制御装置は、駆動ユニット８のほか、主軸の回転駆動、スライドモータなど、本実施形態に係る中ぐり加工装置の制御全般を行う。特に、制御装置において、主軸の回転駆動、駆動ユニットの駆動、後述するエアシリンダの駆動の制御を行うのが、本発明の駆動制御部に相当する。 According to such a drive unit 8, when the coil 84 is energized, the slider 85 moves relative to the main body case 82 in the direction of the axis X due to the interaction between the coil 84 and the magnet 86 during energization. Then, the reciprocating motion of the slider 85 is transmitted to the draw bar 7 via the bearing 90. The amount of movement of the slider 85 can be adjusted as appropriate by controlling the amount of current supplied to the coil 84 by a control device (not shown). Moreover, the moving direction of the slider 85 can be converted by converting the energizing direction (current direction) of the coil 84. In addition to the drive unit 8, the control device performs overall control of the boring apparatus according to the present embodiment, such as rotation driving of the main shaft and a slide motor. In particular, the control device controls the rotation of the main shaft, the drive unit, and the air cylinder, which will be described later, corresponding to the drive control unit of the present invention.

次に、検出ユニット３０について、図７から図９も参照しつつ説明する。図７は検出ユニットの拡大正面図、図８は図７の平面図、図９は図７の側面図である。 Next, the detection unit 30 will be described with reference to FIGS. 7 is an enlarged front view of the detection unit, FIG. 8 is a plan view of FIG. 7, and FIG. 9 is a side view of FIG.

図５及び図７〜図９に示すように、この検出ユニット３０は、矩形状のブラケット３１を介してハウジング２１の先端面に固定されている。このブラケット３１は、ハウジング２１の先端面の左側において、工具ホルダー１の軸部１２に向かって斜め下方を向くように配置されている。そして、このブラケット３１の下端部に、検出ユニット３０の第１ベース部３２が配置されている。第１ベース部３２は、矩形の板状に形成されており、その上面に第１エアシリンダ（第４の駆動部）３３が配置されている。第１エアシリンダ３３の側部には、ガイドレール３４が配置されており、このガイドレール３４に沿って直線的に、第２ベース部３５が移動可能に配置されている。第２ベース部３５は、第１エアシリンダ３３により、工具ホルダー１の軸部１２に向かって、移動される。そして、第２ベース部３５上には、棒状の延びる検知部３６と、これを工具ホルダー１の軸部１２に向かって近接離間させる第２エアシリンダ（第５の駆動部）３７が配置されている。また、検知部３６には、軸部１２と当接するとこれを検知し、制御装置に送信する接触式のセンサが内蔵されている。検知部３６は、原点で停止した軸部１２の傾斜方向に沿う位置に向けられている。 As shown in FIGS. 5 and 7 to 9, the detection unit 30 is fixed to the front end surface of the housing 21 via a rectangular bracket 31. The bracket 31 is arranged on the left side of the front end surface of the housing 21 so as to face obliquely downward toward the shaft portion 12 of the tool holder 1. The first base portion 32 of the detection unit 30 is disposed at the lower end portion of the bracket 31. The first base portion 32 is formed in a rectangular plate shape, and a first air cylinder (fourth drive portion) 33 is disposed on the upper surface thereof. A guide rail 34 is disposed on a side portion of the first air cylinder 33, and a second base portion 35 is movably disposed linearly along the guide rail 34. The second base portion 35 is moved toward the shaft portion 12 of the tool holder 1 by the first air cylinder 33. On the second base portion 35, a rod-like extending detection portion 36 and a second air cylinder (fifth drive portion) 37 for moving the detection portion 36 toward and away from the shaft portion 12 of the tool holder 1 are arranged. Yes. In addition, the detection unit 36 incorporates a contact-type sensor that detects the contact with the shaft portion 12 and transmits it to the control device. The detection unit 36 is directed to a position along the inclination direction of the shaft unit 12 stopped at the origin.

この検出ユニット３０に設けられている第１及び第２エアシリンダ３３，３７は、上述した制御装置において駆動制御される。このとき、第１エアシリンダ３３の駆動によって、第２ベース部３５が軸部１２に対して移動し、検知部３６が軸部１２に近接する図７及び図８の(I)の位置まで移動可能となっている。そして、この(I)の位置から第２エアシリンダ３７を駆動すると、検知部３６は軸部１２に当接する(II)の位置まで移動する。 The first and second air cylinders 33 and 37 provided in the detection unit 30 are driven and controlled by the control device described above. At this time, by driving the first air cylinder 33, the second base portion 35 moves relative to the shaft portion 12, and the detection portion 36 moves to the position (I) in FIGS. It is possible. When the second air cylinder 37 is driven from the position (I), the detection unit 36 moves to the position (II) in contact with the shaft portion 12.

続いて、上記のように構成された中ぐり加工装置の動作について説明する。まず、図１に示すように、加工対象となるワークＷを、ワーク保持ユニット５０に固定する。続いて、ワークＷの下穴１０の中心軸Ｙと工具ホルダー１の軸線Ｘを一致させた後、スライドモータ６２を駆動して、工具ホルダー１をワークＷに近接させる。これに続いて、主軸モータを駆動し、工具ホルダー１を軸回りに回転させながら、工具ホルダー１を下穴１００に挿入する。そして、制御装置で予め設定された制御プログラムによりリニアアクチュエータの駆動を制御して工具ホルダー１を軸線Ｘから傾かせる。こうして、工具１１が１回転するまでの間に、径方向位置を変化させつつ、工具１１を軸線方向に移動させることによって、図２に示すように、断面が非円形の穴を形成することができる。なお、工具１１が径方向に移動する、加工時に必要な距離は、例えば、０．１〜０．２ｍｍとすることができる。 Subsequently, the operation of the boring apparatus configured as described above will be described. First, as shown in FIG. 1, a workpiece W to be processed is fixed to a workpiece holding unit 50. Subsequently, after the center axis Y of the pilot hole 10 of the workpiece W and the axis X of the tool holder 1 are matched, the slide motor 62 is driven to bring the tool holder 1 close to the workpiece W. Following this, the spindle motor is driven to insert the tool holder 1 into the pilot hole 100 while rotating the tool holder 1 about its axis. Then, the driving of the linear actuator is controlled by a control program set in advance by the control device, and the tool holder 1 is tilted from the axis X. Thus, by moving the tool 11 in the axial direction while changing the radial position until the tool 11 makes one revolution, a hole having a non-circular cross section can be formed as shown in FIG. it can. In addition, the distance required at the time of a process which the tool 11 moves to radial direction can be 0.1-0.2 mm, for example.

ところで、中ぐり加工中に生じる熱は工具１１から工具ホルダー１を通じてドローバー７に伝播したり、あるいは主軸モータ２２の熱がドローバー７に伝播することがある。そして、このような熱を受けることで、ドローバー７には熱変形が生じるおそれがあり、これにより、工具１１の原位置を狂わせ、加工精度の低下の原因となる可能性がある。 By the way, the heat generated during boring processing may propagate from the tool 11 to the draw bar 7 through the tool holder 1, or the heat of the spindle motor 22 may propagate to the draw bar 7. And by receiving such heat, there is a possibility that the draw bar 7 is thermally deformed, which may cause the original position of the tool 11 to be out of order and cause a reduction in machining accuracy.

そこで、上述した検出ユニット３０を用いると、工具ホルダー１の軸部１２が、軸線Ｘからどの程度傾斜しているからを検出することができる。以下、その動作について説明する。検知部３６は加工時において加工の邪魔にならない位置に退避している。その状態からまず、第１エアシリンダ３３を駆動し、第２ベース部３５を軸部１２に向け近接させる。これにより、第２ベース部３５上にある検知部３６の先端は、図７及び図８の(I)の位置まで移動する。これに続いて、第２エアシリンダ３７を駆動すると、検知部３６は、軸部１２に当接する(II)の位置へ移動する。このとき、検知部３６は、軸部１２の外周面における工具１１が取り付けられている付近、特に、工具１１の基端部付近に当接することが好ましい。こうして、検知部３６が、原点にある軸部１２の外周面の一点（第１の点）に当接すると、制御装置は、このときの検知部３６の位置を第１の当接位置（位置情報）として記憶する。 Therefore, when the detection unit 30 described above is used, it is possible to detect how much the shaft portion 12 of the tool holder 1 is inclined from the axis X. The operation will be described below. The detection unit 36 is retracted to a position that does not interfere with processing during processing. From this state, first, the first air cylinder 33 is driven to bring the second base portion 35 close to the shaft portion 12. Thereby, the front-end | tip of the detection part 36 on the 2nd base part 35 moves to the position of (I) of FIG.7 and FIG.8. Subsequently, when the second air cylinder 37 is driven, the detection unit 36 moves to the position (II) where it abuts on the shaft portion 12. At this time, it is preferable that the detection unit 36 abuts in the vicinity of the outer peripheral surface of the shaft portion 12 where the tool 11 is attached, particularly in the vicinity of the base end portion of the tool 11. Thus, when the detection unit 36 contacts one point (first point) of the outer peripheral surface of the shaft 12 at the origin, the control device determines the position of the detection unit 36 at this time as the first contact position (position). Information).

次に、第２エアシリンダ３７を駆動し、検知部３６を軸部１２から離間させ、(I)の位置まで後退させる。続いて、主軸モータ２２を駆動し、主軸２を１８０度回転させる。これにより、軸部１２も軸線Ｘ周りに１８０度回転する。このとき、検知部３６が後退する(I)の位置は、検知部３６が、軸部１２及び工具１１の回転と干渉しない位置である。これに続いて、第２エアシリンダ３７を駆動し、検知部３６を再び軸部１２の外周面における一点（第２の点）へ当接させ、制御装置は、このときの検知部３６の位置を第２の当接位置（位置情報）として記憶する。 Next, the 2nd air cylinder 37 is driven, the detection part 36 is spaced apart from the axial part 12, and is retracted to the position of (I). Subsequently, the spindle motor 22 is driven to rotate the spindle 2 by 180 degrees. As a result, the shaft 12 also rotates 180 degrees around the axis X. At this time, the position (I) at which the detection unit 36 moves backward is a position where the detection unit 36 does not interfere with the rotation of the shaft portion 12 and the tool 11. Subsequently, the second air cylinder 37 is driven, and the detection unit 36 is again brought into contact with one point (second point) on the outer peripheral surface of the shaft portion 12, and the control device determines the position of the detection unit 36 at this time. Is stored as the second contact position (position information).

その後、第２エアシリンダ３７及び第１エアシリンダ３３をこの順で駆動し、当接部３６を初期位置まで後退させる。制御装置では、記憶した第１及び第２の位置から軸部の傾斜を算出する。すなわち、第１及び第２の当接位置が一致していれば、軸部１２は断面円形であるので、軸線Ｘからの傾斜はない。一方、第１及び第２の当接位置に差が生じていれば、その差に基づき、軸部１２の軸線Ｘからの傾斜量を算出することができる。この計算は、制御装置の演算部で行われる。そして、軸部１２の傾斜量が分かれば、これに基づいて、制御装置は駆動ユニット８を駆動し、ドローバー７を前後進させることで、軸部１２の傾斜を調整し、軸部１２の軸線Ｘが、ワークの軸線Ｙと一致するようにする。 Thereafter, the second air cylinder 37 and the first air cylinder 33 are driven in this order, and the contact portion 36 is retracted to the initial position. In the control device, the inclination of the shaft portion is calculated from the stored first and second positions. That is, if the first and second contact positions coincide with each other, the shaft portion 12 has a circular cross section, and thus there is no inclination from the axis X. On the other hand, if there is a difference between the first and second contact positions, the amount of inclination of the shaft portion 12 from the axis X can be calculated based on the difference. This calculation is performed by the calculation unit of the control device. And if the inclination amount of the axial part 12 is known, based on this, a control apparatus will drive the drive unit 8, and will move the draw bar 7 forward and backward, adjusts the inclination of the axial part 12, and the axis line of the axial part 12 X is made to coincide with the workpiece axis Y.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、傾動ユニット４の傾動板４４に薄肉部４４７を形成することで傾斜するようにしているが、傾動板４４が傾斜するのであれば、薄肉部以外の変形可能な構成でもよい。また、傾動板４４も板状以外でもよい。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, in the above embodiment, the thin plate portion 447 is formed on the tilt plate 44 of the tilt unit 4 so as to be tilted. However, if the tilt plate 44 is tilted, a deformable configuration other than the thin portion may be used. Good. Further, the tilting plate 44 may be other than a plate shape.

傾動板４４と連結部材４２とは、板バネからなる弾性板４５で連結しているが、軸方向に変形せず径方向に撓む弾性部材であれば、特には限定されず、これ以外の弾性部材を用いてもよい。また、傾動板４４と連結部材４２と間の変形が許容されるのであれば、弾性部材を用いず、両者を一体的に固定することもできる。 The tilting plate 44 and the connecting member 42 are connected by an elastic plate 45 made of a leaf spring. However, the tilting plate 44 and the connecting member 42 are not particularly limited as long as they are elastic members that are not deformed in the axial direction but bend in the radial direction. An elastic member may be used. Further, if the deformation between the tilting plate 44 and the connecting member 42 is allowed, both can be fixed integrally without using the elastic member.

上記実施形態で示した各部材の形態は、一例であり、上述したような中ぐり加工装置としての動作を行うことができるのであれば、その形態は特には限定されない。例えば、連結部材は、側面視Ｙ字型であるが、これも一例であり、ドローバーからの引っ張り力を傾動板に作用させ、傾動板を傾斜させることができるのであれば、その形態は特には限定されない。 The form of each member shown by the said embodiment is an example, and if the operation | movement as a boring apparatus as mentioned above can be performed, the form will not be specifically limited. For example, the connecting member is Y-shaped when viewed from the side, but this is also an example, and if the pulling force from the draw bar can act on the tilting plate and the tilting plate can be tilted, the form is particularly It is not limited.

上記実施形態では、ドローバー７を往復動させるために、リニアアクチュエータ８を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、軸方向モータと回転／直線運動変換機構（ボールネジ及びナット）の組み合わせなど、種々の手段を用いることができる。 In the above embodiment, the linear actuator 8 is used to reciprocate the draw bar 7, but the present invention is not limited to this. For example, an axial motor and a rotation / linear motion conversion mechanism (ball screw and nut) Various means such as a combination can be used.

上記実施形態では、検出ユニットを２つのエアシリンダ３３，３７を駆動しているが、これに限定されるものではない。例えば、当接部３６を１つのエアシリンダを用いることもできる。この場合、一つのエアシリンダが本発明の第３駆動部を構成する。また、当接部を軸部に対して近接離間できるのであれば、エアシリンダ以外の駆動手段、例えば、油圧装置、ボールねじ機構、モータなど、種々の手段を用いることができる。 In the above embodiment, the detection unit drives the two air cylinders 33 and 37, but is not limited to this. For example, a single air cylinder can be used for the contact portion 36. In this case, one air cylinder constitutes the third drive unit of the present invention. Further, various means such as a driving means other than an air cylinder, such as a hydraulic device, a ball screw mechanism, and a motor can be used as long as the contact portion can be moved close to and away from the shaft portion.

また、上記実施形態では、軸部１２の外周面の２箇所に、検知部３６を当接させることで、軸部１２の傾斜を検出しているが、これ以外に、例えば、検知部３６を軸部１２の外周面に当接させたまま軸部１２を回転させて、傾斜を算出することもでき、種々の方法で、傾斜を算出することができる。 Moreover, in the said embodiment, although the inclination of the axial part 12 is detected by making the detection part 36 contact | abut on two places of the outer peripheral surface of the axial part 12, in addition to this, for example, the detection part 36 is provided. The inclination can be calculated by rotating the shaft portion 12 while being in contact with the outer peripheral surface of the shaft portion 12, and the inclination can be calculated by various methods.

上記実施形態では、検知部３６に、接触式のセンサが内蔵されているが、検知部３６には非接触式のセンサを用いてもよい。この場合、検知部３６を軸部１２に対して接触させる必要はなく、例えば、レーザなどにより、検知部３６と軸部１２の外周面との間の距離が測定できればよい。そして、その距離を位置情報として、軸部の傾斜を算出することができる。 In the above embodiment, the detection unit 36 includes a contact type sensor, but the detection unit 36 may be a non-contact type sensor. In this case, it is not necessary to bring the detection unit 36 into contact with the shaft portion 12. For example, the distance between the detection portion 36 and the outer peripheral surface of the shaft portion 12 may be measured by a laser or the like. Then, the inclination of the shaft portion can be calculated using the distance as position information.

また、位置情報を取得するには、種々の方法がある。例えば、接触式の検知部を用いる場合には、検知部３６と軸部１２とが接触した検知部３６の絶対座標を求めてもよいし、エアシリンダ３３，３７のピストンが伸びた距離とすることもできる。要するに、検知部３６と軸部１２とが接触したときの軸部１２に対する検知部３６の相対的または絶対的な位置を取得できればよい。非接触式の検知部である場合も同様であり、検知部３６と軸部１２との相対的または絶対的な距離が測定できればよい。 There are various methods for acquiring position information. For example, when a contact-type detection unit is used, the absolute coordinates of the detection unit 36 in which the detection unit 36 and the shaft portion 12 are in contact with each other may be obtained, or the distance in which the pistons of the air cylinders 33 and 37 extend. You can also. In short, it is only necessary to acquire the relative or absolute position of the detection unit 36 with respect to the shaft 12 when the detection unit 36 and the shaft 12 contact each other. The same applies to the case of a non-contact type detection unit, as long as the relative or absolute distance between the detection unit 36 and the shaft portion 12 can be measured.

また、本発明に係る中ぐり加工装置は、上述したピストンのピン穴の加工のみならず、通常の円形のほか、非円形の内壁面を形成すべき中ぐり加工全般に用いることができる。 Further, the boring apparatus according to the present invention can be used not only for the above-described processing of the pin hole of the piston, but also for all boring processes for forming a non-circular inner wall surface in addition to a normal circular shape.

１工具ホルダー
１１工具
２主軸
２２主軸モータ（第１の駆動部）
３０検出ユニット
３２第１ベース部
３３第１エアシリンダ（第４の駆動部）
３５第２ベース部
３６検知部
３７第２エアシリンダ（第５の駆動部）
４傾動ユニット
７ドローバー
８駆動ユニット（第２の駆動部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool holder 11 Tool 2 Spindle 22 Spindle motor (1st drive part)
30 detection unit 32 first base part 33 first air cylinder (fourth drive part)
35 2nd base part 36 detection part 37 2nd air cylinder (5th drive part)
4 Tilt unit 7 Drawbar 8 Drive unit (second drive unit)

Claims

A hollow spindle,
A table that rotatably supports the main shaft around a predetermined axis;
A tool holder that has a shaft portion that is formed in a rod shape and extends along the axis, and rotates coaxially with the main shaft;
A tool provided at the tip of the shaft portion of the tool holder and projecting in the radial direction;
A tilting unit that is provided between the main shaft and the tool holder in the axial direction, and tilts the shaft portion of the tool holder from the axis;
A draw bar capable of reciprocating in the axial direction within the main shaft;
A first drive unit that rotates the main shaft about the axis;
A second drive unit for reciprocating the draw bar in the axial direction;
A detection unit for detecting the inclination of the shaft portion;
With
The detection unit is
A detection unit supported so as to be able to approach and separate from the outer peripheral surface of the shaft portion from the radial direction;
A third drive unit that moves the detection unit closer to and away from the shaft unit;
An arithmetic unit that calculates an inclination of the shaft portion from the axis line based on positional information of the detection portion with respect to the shaft portion when the shaft portion is rotated by a predetermined angle by the first driving unit;
A drive control unit that controls the second drive unit so as to control the third drive unit and correct the shaft unit based on the inclination of the shaft calculated by the calculation unit;
Boring machine equipped with.

The tilting unit can tilt the shaft portion of the tool holder only in one direction,
The detection unit of the tilt unit is attached to the side where the shaft portion tilts from the origin position,
The drive control unit
After obtaining the position information of the detection unit with respect to the first point on the outer peripheral surface of the shaft portion, the shaft portion is rotated by 180 degrees, and then opposite to the first point across the center of the shaft portion. Controlling the first and third drive units so as to obtain position information of the detection unit with respect to a second point located on the side;
The calculation unit calculates an inclination of the shaft based on a difference between position information of the detection unit with respect to the first point and position information of the detection unit with respect to the second point. The boring machine described.

The boring apparatus according to claim 1 or 2, wherein the detection unit acquires the position information by contacting the shaft portion with the third drive unit.

The third driving unit includes a fourth driving unit and a fifth driving unit,
The detection unit is
A first base portion;
A second base portion that is movably supported on the first base portion and movably supports the detection portion;
With
The fourth driving unit moves the second base unit close to and away from the shaft unit on the first base unit,
The boring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the fifth drive unit moves the detection unit closer to and away from the shaft unit on the second base unit.