JP2019000914A - Honing machine and processing method using the same - Google Patents

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Abstract

To make it possible to improve a process tolerance without damaging a floating function of a jig even if the jig has one grind stone.SOLUTION: A honing tool 1 is provided with one honing grind stone 6 which can project and retract in a radial direction, and a work-piece holding jig 10 is provided with: a jig base 11; an outer rotary body 13 which is so supported as to be rotatable around a first horizontal axis 12 with respect to the jug base 11 and to be movable along the first horizontal axis 12; an inner rotary body 15 which is so supported as to be rotatable around a second horizontal axis 14, which extends in a direction perpendicular to the first horizontal axis 12 with respect to the outer rotary body 13 and to be movable along the second horizontal axis 14; and a work-piece holder 16 which is fixed to the inner rotary body 15, and which detachably positions and holds a work-piece 50. A jig weight 20 is suspended from the work-piece holder 16.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ホーニング砥石を加工物の穴部内径面等に押し付けて内径面を研磨するホーニング加工機及びそれを用いた加工方法に関する。   The present invention relates to a honing machine that presses a honing grindstone against an inner diameter surface of a hole of a workpiece and polishes the inner diameter surface, and a processing method using the honing machine.

従来より、円柱状の主軸に取り付けた砥石を加工物の穴部内径面等に押し付け、一定の荷重を加えながら往復及び回転運動し、内径面を研磨するホーニング加工機は知られている。ホーニング加工機は、ツールとワークの芯出しをツール側又は治具側で行って前加工穴にならわせることで加工を行う。治具側で芯出しを行うものとして、例えばフローティング機構を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a honing machine that grinds an inner diameter surface by pressing a grindstone attached to a cylindrical main shaft against a hole inner diameter surface of a workpiece, reciprocating and rotating while applying a certain load, is known. The honing machine performs machining by centering the tool and the workpiece on the tool side or the jig side and aligning them with the pre-machined holes. As what performs centering on the jig side, for example, one having a floating mechanism is known (see, for example, Patent Document 1).

またホーニング加工機として、例えば、特許文献2のようなホーニング砥石を備える小径のホーニングツールが知られている。このホーニングツールを工作物の小径(例えば直径20mm以内)の被加工穴内径面の軸線方向へ往復移動させるとともに、軸線周りに回転させながら、ホーニング砥石に一定の切込量をもって切込動作を与え、被加工穴内径面をホーニング加工することが行われている。   As a honing machine, for example, a small-diameter honing tool including a honing grindstone as in Patent Document 2 is known. The honing tool is reciprocated in the axial direction of the inner diameter surface of the hole to be machined with a small diameter (for example, within 20 mm) of the workpiece, and the honing tool is provided with a constant cutting amount while rotating around the axis. Honing is performed on the inner surface of the hole to be processed.

特許第2609989号公報Japanese Patent No. 2609989 特開2006−346837号公報JP 2006-346837 A

特許文献2のような小径のホーニングツールは、砥石拡張機構がツール先端の小径軸内に設けられるので、ホーニング砥石が円周方向の一部に1本のみ設けられる。1本砥石の場合、ストロークによる荷重変動はツール又はワークに傾きを発生させる。また、回転における荷重変動は、円周方向への動きを増し、真円形状を損なう動きの原因となる。さらに、傾きの発生にもつながり、安定した加工ができず、仕上がり精度を向上させることができない。   In the small-diameter honing tool as in Patent Document 2, since the grindstone extending mechanism is provided in the small-diameter shaft at the tip of the tool, only one honing grindstone is provided in a part in the circumferential direction. In the case of a single grindstone, load fluctuation due to stroke causes the tool or workpiece to tilt. Moreover, the load fluctuation | variation in rotation increases the motion to the circumference direction, and causes the motion which impairs a perfect circle shape. In addition, tilting occurs, and stable machining cannot be performed, and finishing accuracy cannot be improved.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、1本の砥石を有するホーニングツールであっても治具のフローティング機能を損なうことなく加工精度を向上させることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve machining accuracy without impairing the floating function of a jig even in a honing tool having one grindstone. is there.

上記の目的を達成するために、この発明では、フローティング機能を有する治具の下側に、荷重変動を軽減するウエイトを設けた。   In order to achieve the above object, in the present invention, a weight for reducing load fluctuation is provided on the lower side of a jig having a floating function.

具体的には、第1の発明では、ワークの被加工穴の内径面の軸線方向に往復移動可能且つ軸線周りに回転可能な回転主軸と、該回転主軸の先端に着脱可能に装着されるホーニングツールと、上記ワークが上記被加工穴が上下方向に延びるように向いた状態で水平方向に浮動状態で該ワークを支持するワーク保持治具とを備えたホーニング加工機を前提とする。   Specifically, in the first invention, a rotating main shaft that can reciprocate in the axial direction of the inner diameter surface of the hole to be machined in the workpiece and that can rotate about the axis, and a honing that is detachably attached to the tip of the rotating main shaft. A honing machine equipped with a tool and a workpiece holding jig that supports the workpiece in a floating state in a horizontal direction with the workpiece oriented so that the hole to be machined extends in the vertical direction is assumed.

そして、上記ホーニングツールは、径方向に突出及び退入可能な1本のホーニング砥石を備え、
上記ワーク保持治具は、
治具ベースと、
上記治具ベースに対して第1水平軸を中心に回動可能に且つ該第1水平軸に沿って移動可能に支持される外側回動体と、
上記外側回動体に対して上記第1水平軸に垂直な方向に延びる第2水平軸を中心に回動可能に且つ該第2水平軸に沿って移動可能に支持される内側回動体と、
上記内側回動体に固定され、上記ワークを取り外し可能に位置決めして保持するワークホルダと、
上記ワークホルダ又は上記内側回動体に吊り下げられる治具ウエイトとを備えている。
And the said honing tool is equipped with one honing grindstone that can project and retreat in the radial direction,
The workpiece holding jig is
A jig base;
An outer rotating body supported so as to be rotatable about the first horizontal axis with respect to the jig base and movable along the first horizontal axis;
An inner rotating body supported so as to be rotatable about a second horizontal axis extending in a direction perpendicular to the first horizontal axis and movable along the second horizontal axis with respect to the outer rotating body;
A work holder fixed to the inner rotating body, removably positioning and holding the work;
A jig weight suspended from the work holder or the inner rotating body.

上記の構成によると、治具ウエイトをワークホルダ又は内側回動体に吊り下げているので、この治具ウエイトの作用によりワークの芯出しをし易くなる。また、治具ウエイトが下方にあるので、内側回動体及び外側回動体に引っ張り力が働き、静剛性及び動剛性が向上する上に、減衰性能が大幅に向上する。   According to the above configuration, since the jig weight is suspended from the work holder or the inner rotating body, the work of the jig can be easily centered by the action of the jig weight. In addition, since the jig weight is located below, a tensile force acts on the inner rotating body and the outer rotating body, and the static rigidity and dynamic rigidity are improved, and the damping performance is greatly improved.

第2の発明では、第1の発明において、
上記治具ウエイトは、複数の構成要素を重ね合わせて構成されている。
In the second invention, in the first invention,
The jig weight is formed by overlapping a plurality of components.

すなわち、一体ものの治具ウエイトを用いると、共振点の低下を招き、ホーニング加工の加工条件である例えば6.6Hzに近い構造帯域を持つことになる上に、揺れが単純な動きとなって動作量が大きくなってしまう。しかし、上記の構成によると、複数の構成要素が重なって構成されているので、例えばそれらの締結部以外では一定構造を有しないことから、揺れの動きが複雑化する。複雑化したことで、さらに動作量を押さえ込むことができ、治具ウエイトを加えたことによる悪影響が防止される。これにより、揺れを大幅に低減し、ワーク姿勢の安定性が得られる。この結果と、ワーク保持治具のフローティング機構により、ホーニング砥石にかかる力は、ワークの重さだけとすることが可能となり、ワーク自重だけによる定圧の加工状態が実現される。   In other words, if an integral jig weight is used, the resonance point is lowered, and a structural band close to, for example, 6.6 Hz, which is a honing process condition, is obtained, and the vibration is operated with a simple movement. The amount will increase. However, according to the above configuration, since a plurality of components are configured to overlap each other, for example, since there is no fixed structure other than those fastening portions, the movement of shaking is complicated. By making it more complicated, the amount of operation can be further suppressed, and adverse effects due to the addition of jig weights can be prevented. As a result, the shaking is greatly reduced and the stability of the workpiece posture can be obtained. Due to this result and the floating mechanism of the workpiece holding jig, the force applied to the honing grindstone can be limited to the weight of the workpiece, and a constant pressure machining state can be realized only by the workpiece weight.

第3の発明では、第1又は第2の発明において、
上記複数の構成要素は、互いの重ね合わせ面に黒皮が残った鋼板よりなる。
In the third invention, in the first or second invention,
The plurality of constituent elements are made of steel plates with black skin remaining on their overlapping surfaces.

上記の構成によると、互いの重ね合わせ面で鋼板同士が密着しないので、治具ウエイトを重ね合わせ構造にした効果がより確実に発揮される。   According to said structure, since the steel plates do not closely_contact | adhere on each other's overlapping surface, the effect which made the jig weight into the overlapping structure is more reliably exhibited.

第4の発明では、第1から第3のいずれか1つの発明において、
上記治具ウエイトの重さは、上記ホーニングツールによってワークを押し付けるツール側モーメントを打ち消す治具側モーメントを発生させる重さに変更可能に構成されている。
In a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
The weight of the jig weight can be changed to a weight that generates a jig-side moment that cancels the tool-side moment that presses the workpiece by the honing tool.

上記の構成によると、例えばホーニング抵抗力を比切削抵抗から求め、その力が加わる位置を特定すれば、そのツール側モーメントを打ち消すことができる治具側モーメントを計算できる。この治具側モーメントを発生させる治具ウエイトをワークホルダ又は内側回動体の下方に適宜設けることで反力を設定し、ワーク保持治具に発生する力が押さえ込まれる。   According to said structure, if the honing resistance force is calculated | required from specific cutting resistance and the position where the force is added is specified, the jig | tool side moment which can negate the tool side moment is computable. A reaction force is set by appropriately providing a jig weight for generating the jig side moment below the work holder or the inner rotating body, and the force generated in the work holding jig is suppressed.

第5の発明では、ワークの被加工穴の内径面の軸線方向に往復移動可能且つ軸線周りに回転可能な回転主軸と、該回転主軸の先端に着脱可能に装着されるホーニングツールと、上記ワークが上記被加工穴が上下方向に延びるように向いた状態で水平方向に浮動状態で該ワークを支持するワーク保持治具とを備えたホーニング加工機を用いた加工方法を前提とし、
上記加工方法は、
上記ホーニングツールに径方向に突出及び退入可能な1本のホーニング砥石を設け、上記ワーク保持治具に治具ベースと、該治具ベースに対して第1水平軸を中心に回動可能に且つ該第1水平軸に沿って移動可能に支持される外側回動体と、該外側回動体に対して上記第1水平軸に垂直な方向に延びる第2水平軸を中心に回動可能に且つ該第2水平軸に沿って移動可能に支持される内側回動体と、該内側回動体に固定され、上記ワークを取り外し可能に位置決めして保持するワークホルダとを設ける準備工程と、
上記ホーニングツールによってワークを押し付けるツール側モーメントを打ち消す治具側モーメントを発生させる治具ウエイトの重さを計算する計算工程と、
上記ワークホルダに上記ワークを取り付けるワーク取付工程と、
上記計算された重さに対応する治具ウエイトをワークホルダ又は内側回動体に吊り下げるウエイト吊り下げ工程と、
上記ホーニングツールを上記回転主軸の周りに回転させながら、上記ワークの被加工穴の内径面の軸線方向に往復移動させて上記ホーニング砥石を該内径面に押し付ける研削工程とを含む構成とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a rotary main shaft that can reciprocate in the axial direction of the inner diameter surface of the hole to be machined in the workpiece and that can rotate about the axis, a honing tool that is detachably attached to the tip of the rotary main shaft, and the workpiece On the premise of a machining method using a honing machine equipped with a workpiece holding jig that supports the workpiece in a floating state in a horizontal state in a state where the hole to be machined extends in the vertical direction,
The above processing method is
The honing tool is provided with a single honing grindstone that can project and retract in the radial direction, and the work holding jig can be rotated about a first horizontal axis with respect to the jig base and the jig base. An outer rotating body supported to be movable along the first horizontal axis, and rotatable about a second horizontal axis extending in a direction perpendicular to the first horizontal axis with respect to the outer rotating body; A preparatory step of providing an inner rotating body supported movably along the second horizontal axis, and a work holder fixed to the inner rotating body and removably positioning and holding the workpiece;
A calculation process for calculating the weight of the jig weight that generates the jig side moment that cancels the tool side moment that presses the workpiece with the honing tool;
A workpiece attachment step of attaching the workpiece to the workpiece holder;
A weight suspending step of suspending a jig weight corresponding to the calculated weight to the work holder or the inner rotating body;
A grinding step in which the honing tool is reciprocated in the axial direction of the inner diameter surface of the hole to be machined while the honing tool is rotated around the rotation main shaft to press the honing grindstone against the inner diameter surface.

上記の構成によると、治具ウエイトをワークホルダ又は内側回動体に吊り下げているので、この治具ウエイトの作用によりワークの芯出しをし易くなる。また、治具ウエイトが下方にあるので、内側回動体及び外側回動体に引っ張り力が働き、静剛性及び動剛性が向上する上に、減衰性能が大幅に向上する。   According to the above configuration, since the jig weight is suspended from the work holder or the inner rotating body, the work of the jig can be easily centered by the action of the jig weight. In addition, since the jig weight is located below, a tensile force acts on the inner rotating body and the outer rotating body, and the static rigidity and dynamic rigidity are improved, and the damping performance is greatly improved.

以上説明したように、本発明によれば、ワーク保持治具のうち、ワークホルダ又は内側回動体に治具ウエイトを吊り下げたことにより、この治具ウエイトの作用によりワークの芯出しをし易くなるので、1本砥石であっても治具のフローティング機能を損なうことなく加工精度を向上させることができる。   As described above, according to the present invention, the jig weight is suspended from the work holder or the inner rotating body of the work holding jig, so that the work can be easily centered by the action of the jig weight. Therefore, even with a single grindstone, the processing accuracy can be improved without impairing the floating function of the jig.

図2のI−I線断面図である。It is the II sectional view taken on the line of FIG. 本発明の実施形態に係るホーニングツールでワークをホーニング加工している状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which is honing the workpiece | work with the honing tool which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るホーニングツールでワークをホーニング加工している状態を別の方向から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the state which is honing the workpiece | work with the honing tool which concerns on embodiment of this invention from another direction. 上端側にホーニングツールが移動したときのホーニングツールと各加工面との関係を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the relationship between a honing tool and each process surface when a honing tool moves to an upper end side. 下端側にホーニングツールが移動したときのホーニングツールと各加工面との関係を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the relationship between a honing tool and each process surface when a honing tool moves to a lower end side. 本発明の実施形態に係るホーニング加工機で加工した場合の第1加工面における真円度を示すグラフである。It is a graph which shows the roundness in the 1st processing surface at the time of processing with the honing processing machine concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るホーニング加工機で加工した場合の第2加工面における真円度を示すグラフである。It is a graph which shows the roundness in the 2nd processing surface at the time of processing with the honing processing machine concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るホーニング加工機で加工した場合の第3加工面における真円度を示すグラフである。It is a graph which shows the roundness in the 3rd processing surface at the time of processing with the honing processing machine concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るホーニング加工機で加工した場合の第4加工面における真円度を示すグラフである。It is a graph which shows the roundness in the 4th processing surface at the time of processing with the honing processing machine concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る治具ウエイトを吊り下げた場合の周波数応答線図を示す。The frequency response diagram at the time of hanging the jig | tool weight which concerns on embodiment of this invention is shown. 比較例に係るホーニング加工機で加工した場合の第1加工面における真円度を示すグラフである。It is a graph which shows the roundness in the 1st processing surface at the time of processing with the honing processing machine concerning a comparative example. 比較例に係るホーニング加工機で加工した場合の第2加工面における真円度を示すグラフである。It is a graph which shows the roundness in the 2nd processing surface at the time of processing with the honing processing machine concerning a comparative example. 比較例に係るホーニング加工機で加工した場合の第3加工面における真円度を示すグラフである。It is a graph which shows the roundness in the 3rd processing surface at the time of processing with the honing processing machine concerning a comparative example. 比較例に係るホーニング加工機で加工した場合の第4加工面における真円度を示すグラフである。It is a graph which shows the roundness in the 4th processing surface at the time of processing with the honing processing machine concerning a comparative example. 比較例に係る治具ウエイトを吊り下げた場合の周波数応答線図を示す。The frequency response diagram at the time of hanging the jig | tool weight which concerns on a comparative example is shown.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図3は本発明の実施形態に係るホーニング加工機のホーニングツール1でワーク50をホーニング加工している状態を示す。例えば、このワーク50は、油圧機器のバルブブロックである。また詳しくは図示しないが、このホーニング加工機自体は、公知の構造のものでよく、例えば、ホーニングツール1が取り付けられる回転可能且つ上下往復可能な回転主軸2と、この回転主軸2を回転及び上下往復させる駆動手段等を備えている。回転主軸2の回転速度、上下往復速度、切込量などは、図示しない制御装置により精密に制御可能となっている。   1 to 3 show a state in which a workpiece 50 is honed by the honing tool 1 of the honing machine according to the embodiment of the present invention. For example, the workpiece 50 is a valve block of a hydraulic device. Although not shown in detail, the honing machine itself may be of a known structure, for example, a rotatable main shaft 2 to which the honing tool 1 is attached and capable of rotating up and down, and rotating and rotating the main shaft 2 up and down. A driving means for reciprocating is provided. The rotational speed, the vertical reciprocating speed, the cutting amount, etc. of the rotary spindle 2 can be precisely controlled by a control device (not shown).

図1に示すように、ホーニングツール1は、ワーク50の被加工穴51に軸線方向に往復移動可能且つ軸線周りに回転可能に挿入されるように構成されており、径方向に突出及び退入可能な1本のホーニング砥石6を備えている。具体的には、このホーニング砥石6は、先端側が細くなったツール本体3の先端4に内蔵され、内部の貫通孔5に挿通された砥石押圧ピン(図示せず)を適切な高さに上下駆動することにより、その径方向の突出量が調整されるようになっている。例えば、このツール本体3の先端4は、直径20mm以内で、通常のものよりもかなり小径となっている。   As shown in FIG. 1, the honing tool 1 is configured to be inserted into a hole 51 to be machined in a workpiece 50 so as to be reciprocally movable in the axial direction and to be rotatable around the axial line. One possible honing grindstone 6 is provided. Specifically, the honing grindstone 6 is built in the tip 4 of the tool body 3 whose tip side is narrowed, and a grindstone pressing pin (not shown) inserted through the internal through-hole 5 is raised and lowered to an appropriate height. The amount of protrusion in the radial direction is adjusted by driving. For example, the tip 4 of the tool body 3 has a diameter within 20 mm and is considerably smaller than a normal one.

ホーニング加工機は、ワーク50を支持するワーク保持治具10を備えている。このワーク保持治具10は、ワーク50が、その被加工穴51が上下方向に延びるように向いた状態で水平方向に浮動状態となるようにワーク50を支持可能に構成されている。このワーク保持治具10は、複数の金属部材で形成された治具ベース11を備えている。図3に示すように、治具ベース11は、例えば、下方開口11aを備えた底板11bと、この底板11bの左右両側の対向する位置に立設された一対の側板11cとを備えている。図1に示すように、この一対の側板11cの上側の対向する位置にそれぞれ設けた第1ブッシュ12aには、水平な第1水平軸12が同一直線状に回転可能に設けられている。この第1水平軸12を中心に外側回動体13が回動可能に支持されている。また、この外側回動体13の形状は特に限定されないが、円環状の本体の対向する位置に上記第1水平軸12が挿通される第1貫通孔13aがそれぞれ設けられている。この第1貫通孔13aに第1水平軸12の先端側が第1抜け止めピン13cで抜け止めされた状態で挿通され、この第1水平軸12に、外側回動体13が一対の側板11c間に隙間を持って支持されている。これにより、例えば、外側回動体13が第1水平軸12と共に移動することで、この隙間の分だけ第1水平軸12に沿って水平移動可能となり、且つ第1水平軸12を中心に回転可能となっている。   The honing machine includes a workpiece holding jig 10 that supports the workpiece 50. The workpiece holding jig 10 is configured to be able to support the workpiece 50 so that the workpiece 50 is floated in the horizontal direction in a state where the workpiece hole 51 is oriented so as to extend in the vertical direction. The work holding jig 10 includes a jig base 11 formed of a plurality of metal members. As shown in FIG. 3, the jig base 11 includes, for example, a bottom plate 11b having a lower opening 11a and a pair of side plates 11c erected at opposing positions on the left and right sides of the bottom plate 11b. As shown in FIG. 1, a horizontal first horizontal shaft 12 is rotatably provided in the same straight line on the first bushes 12a provided at the opposing positions on the upper side of the pair of side plates 11c. An outer rotating body 13 is rotatably supported around the first horizontal shaft 12. Further, the shape of the outer rotating body 13 is not particularly limited, but first through holes 13a through which the first horizontal shaft 12 is inserted are respectively provided at opposing positions of the annular main body. The front end of the first horizontal shaft 12 is inserted into the first through-hole 13a with the first retaining pin 13c being retained, and the outer rotating body 13 is interposed between the pair of side plates 11c on the first horizontal shaft 12. It is supported with a gap. Thereby, for example, when the outer rotating body 13 moves together with the first horizontal shaft 12, it can move horizontally along the first horizontal shaft 12 by this gap, and can rotate around the first horizontal shaft 12. It has become.

また、外側回動体13における各第1貫通孔13aに対して円周方向に90°ずれた位置に第2貫通孔13bがそれぞれ設けられており、この第2貫通孔13bに設けた第2ブッシュ12bに第2水平軸14が回転可能且つ水平移動可能に挿通されている。すなわち、この第2水平軸14の軸線方向は、平面視で第1水平軸12の軸線方向に対して垂直となっている。第2水平軸14の先端側は、例えば円筒形状の内側回動体15の対向する位置に設けた内側貫通孔15aに第2抜け止めピン15bで抜け止めされた状態で挿通されている。これにより、一対の第2水平軸14を中心に内側回動体15が回動可能に且つ内側回動体15の外周面と外側回動体13の内周面との間の隙間の分だけ第2水平軸14に沿って水平移動可能に支持されている。   Further, second through holes 13b are respectively provided at positions shifted by 90 ° in the circumferential direction with respect to the first through holes 13a in the outer rotating body 13, and a second bush provided in the second through hole 13b. A second horizontal shaft 14 is inserted into 12b so as to be rotatable and horizontally movable. That is, the axial direction of the second horizontal axis 14 is perpendicular to the axial direction of the first horizontal axis 12 in plan view. The distal end side of the second horizontal shaft 14 is inserted into an inner through hole 15a provided at a position facing the cylindrical inner rotating body 15, for example, with the second retaining pin 15b being retained. As a result, the inner rotating body 15 is rotatable about the pair of second horizontal shafts 14, and the second horizontal is set by the gap between the outer peripheral surface of the inner rotating body 15 and the inner peripheral surface of the outer rotating body 13. It is supported so as to be horizontally movable along the shaft 14.

そして、内側回動体15の円筒形状の本体には、ワーク50を取り外し可能に位置決めして保持するワークホルダ16が設けられている。これにより、ワーク50は、治具ベース11に対して二次元的に水平移動可能に且つ立体的に揺動可能に支持されている。ワークホルダ16は、略円筒形状を有し、上端に取っ手16aが設けられ、取付ボルト16bで内側回動体15に対して脱着可能となっている。この取付ボルト16bを外して取っ手16aを引き上げれば、ワークホルダ16ごと内側回動体15から取り外しできるようになっている。なお、蓋部材16cを取り外してワーク50単体でワークホルダ16から取り外ししてもよい。   The cylindrical main body of the inner rotating body 15 is provided with a work holder 16 that positions and holds the work 50 so as to be removable. Thus, the workpiece 50 is supported so as to be two-dimensionally movable horizontally and three-dimensionally swingable with respect to the jig base 11. The work holder 16 has a substantially cylindrical shape, is provided with a handle 16a at the upper end, and can be attached to and detached from the inner rotating body 15 with a mounting bolt 16b. By removing the mounting bolt 16b and pulling up the handle 16a, the entire work holder 16 can be detached from the inner rotating body 15. The lid member 16c may be removed and the workpiece 50 alone may be removed from the workpiece holder 16.

上記ワークホルダ16の下部には、治具ウエイト20が脱着可能に吊り下げれられている。なお、内側回動体15の下面に治具ウエイト20を吊り下げてもよいが、質量変更などを考慮すれば、脱着が容易なワークホルダ16に治具ウエイト20を吊り下げるのがよい。この治具ウエイト20は、複数の構成要素、例えば鋼板21を重ね合わせて構成されている。この鋼板21は、例えば互いの重ね合わせ面に黒皮の残る円環状の鋼板よりなり、例えば鋳鉄などの他の材料で構成されていてもよい。例えば、これらの鋼板21は、重ね合わせた状態でウエイト取付ボルト22によりワークホルダ16の下面に固定されている。   A jig weight 20 is removably suspended from the lower portion of the work holder 16. Note that the jig weight 20 may be suspended from the lower surface of the inner rotating body 15, but it is preferable to suspend the jig weight 20 from the work holder 16 that can be easily attached and detached in consideration of a change in mass. The jig weight 20 is configured by superposing a plurality of components, for example, steel plates 21. This steel plate 21 is made of, for example, an annular steel plate with black skin remaining on the overlapping surfaces thereof, and may be made of other materials such as cast iron. For example, these steel plates 21 are fixed to the lower surface of the work holder 16 with weight mounting bolts 22 in a superposed state.

治具ウエイト20の重さは、後述するように、ホーニングツール1によってワーク50を押し付けるツール側モーメントM1を打ち消す治具側モーメントM2を発生させる重さとなるように適宜変更可能に構成されている。すなわち、適切な重さの鋼板21を適宜重ね合わせて計算された重さに近付けるようにすればよい。   As will be described later, the weight of the jig weight 20 can be appropriately changed so as to generate a jig-side moment M2 that cancels the tool-side moment M1 that presses the workpiece 50 by the honing tool 1. That is, the steel plate 21 having an appropriate weight may be appropriately overlapped so as to approach the calculated weight.

−ホーニング加工機の作動−
次に、本実施形態に係るホーニング加工機の作動について説明する。
-Operation of honing machine-
Next, the operation of the honing machine according to this embodiment will be described.

まず、準備工程において、上記ホーニング加工機を準備し、回転主軸2の先端にホーニングツール1を取り付ける。このホーニングツール1には、径方向に突出及び退入可能な1本のホーニング砥石6を設けておく。   First, in the preparation step, the honing machine is prepared, and the honing tool 1 is attached to the tip of the rotary spindle 2. The honing tool 1 is provided with one honing grindstone 6 that can project and retract in the radial direction.

次いで、又は前もって、計算工程において、ホーニングツール1によってワーク50を押し付けるツール側モーメントM1を打ち消す治具側モーメントM2を発生させる治具ウエイト20の重さ50を計算する(詳細は後述する)。   Next, or in advance, in the calculation step, the weight 50 of the jig weight 20 that generates the jig side moment M2 that cancels the tool side moment M1 that presses the work 50 by the honing tool 1 is calculated (details will be described later).

次いで、ワーク取付工程において、ワークホルダ16にワーク50を取り付ける。   Next, the work 50 is attached to the work holder 16 in the work attachment process.

次いで、ウエイト吊り下げ工程において、計算された重さに対応する治具ウエイト20を鋼板21を積み重ねて準備し、それをワークホルダ16に吊り下げる。   Next, in the weight suspension step, a jig weight 20 corresponding to the calculated weight is prepared by stacking the steel plates 21, and it is suspended from the work holder 16.

次いで、ワーク50に合わせた適切な重さの治具ウエイト20が取り付けられたワークホルダ16を内側回動体15に固定する。   Next, the work holder 16 to which the jig weight 20 having an appropriate weight according to the work 50 is attached is fixed to the inner rotating body 15.

次いで、研削工程において、ホーニングツール1を回転主軸2の周りに回転させながら、ワーク50の被加工穴51の内径面の軸線方向に往復移動させてホーニング砥石6を内径面に押し付けて研削を行う。   Next, in the grinding process, while the honing tool 1 is rotated around the rotation spindle 2, the honing grindstone 6 is pressed against the inner diameter surface by reciprocating in the axial direction of the inner diameter surface of the work hole 51 of the workpiece 50. .

−治具ウエイトの重さの計算手順−
次いで、治具ウエイト20の重さの計算手順の例を示す。まず、加工力F1を求める。加工力F1は、切り屑厚さ(切込速度/回転数)×縦×横×比切削抵抗より求められる。例えば、0.03/210×27×2×0.24=0.00185kgf(0.018N)となる。つまり、非常に小さいので無視してよい値である。
-Jig weight calculation procedure-
Next, an example of a procedure for calculating the weight of the jig weight 20 will be shown. First, the processing force F1 is obtained. The processing force F1 is calculated | required from chip thickness (cutting speed / rotation speed) x length x width x specific cutting resistance. For example, 0.03 / 210 × 27 × 2 × 0.24 = 0.00185 kgf (0.018 N). In other words, it is very small and can be ignored.

次いで、押付力F2を求める。加工中の切込軸モータ負荷の実測値を用いて発生している力の想定を行う。例えば、実測値305Nであり、4°コーンの分力はCos(4)×(305/9.8)=31.046kgf(304.25N)となる。砥石の掛かり範囲は、第1加工面50a〜第3加工面50cの3か所であり、1面当たり1/3力として考察する。第1加工面50aに加わる力は、31.046/3=10.34kgf(101.33N)であり、各面の力は、作動軸を介して、解析の都合、上側を+下側を−として表記する。   Next, the pressing force F2 is obtained. The generated force is assumed using the measured value of the cutting shaft motor load during machining. For example, the measured value is 305N, and the component force of the 4 ° cone is Cos (4) × (305 / 9.8) = 31.046 kgf (304.25N). The whetstone engagement range is three locations of the first processed surface 50a to the third processed surface 50c, and is considered as 1/3 force per surface. The force applied to the first machining surface 50a is 31.046 / 3 = 10.34 kgf (101.33 N), and the force on each surface is + on the upper side and + on the lower side for convenience of analysis via the operating shaft. It describes as.

図4Aに示すように、砥石ストロークが上部にある場合には、A面が+10.3kgf、B面が+10.34kgf、C面が−10.34kgfとなり、差力より+10.34kgfが残る。図4Bに示すように、砥石ストロークが下部にある場合には、B面が+10.34kgf、C面が−10.34kgf、D面が−10.34kgfとなり、差力より−10.34kgfが残る。つまり、ホーニングツール1を上下にストロークすることで、10.34kgfの正負力が絶えず発生することとなる。   As shown in FIG. 4A, when the grinding wheel stroke is at the upper part, the A surface is +10.3 kgf, the B surface is +10.34 kgf, the C surface is -10.34 kgf, and +10.34 kgf remains from the differential force. . As shown in FIG. 4B, when the grindstone stroke is at the lower part, the B surface is +10.34 kgf, the C surface is -10.34 kgf, the D surface is -10.34 kgf, and 10.34 kgf remains from the differential force. . That is, by moving the honing tool 1 up and down, positive and negative forces of 10.34 kgf are constantly generated.

一方、ワーク保持治具の作動抵抗は、0.24kgf(実測値)であり、発生する力から減算すると、10.1kgf(98.98N)の正負力がワーク50に発生することとなる。この力は、切込速度φ0.001mm/secのものであり、速度変更時の実測値を重ねていくことで、想定していくことは可能となる。なお、通常のホーニング加工は、切込軸の力を制御する加工方法が用いられることから、本来この力は、容易に策定することができる。   On the other hand, the operating resistance of the workpiece holding jig is 0.24 kgf (actually measured value), and when subtracted from the generated force, a positive / negative force of 10.1 kgf (98.98 N) is generated in the workpiece 50. This force has a cutting speed of φ0.001 mm / sec, and can be assumed by overlapping measured values at the time of speed change. In addition, since the normal honing process uses the processing method which controls the force of a cutting shaft, this force can be easily formulated originally.

次いで、ストーロークにより発生するストローク力F3について求める。加工力F1の計算で使用した計算式を用いると、400/210×3.5×2×0.24=3.2kgf(31.3N)となる。長さには、加工長を用いているため3.5とする。上記式は、ストレートに引いた場合の力であり、回転方向が存在することから分力(クロスハッチ角)として、力を置き換える。   Next, the stroke force F3 generated by the stroke is obtained. When the calculation formula used in the calculation of the processing force F1 is used, 400/210 × 3.5 × 2 × 0.24 = 3.2 kgf (31.3 N). The length is set to 3.5 because the processing length is used. The above formula is the force when pulled straight, and the force is replaced as a component force (cross hatch angle) because there is a rotational direction.

加工条件として、φ11(円周長34.54mm)、210min−1、ストロークF400mm/min、回転当たり1.905mmとすれば、分力は、Tan(1.905/34.54)=3.157°になることから推力方向 Cos(3.157)×3.2=3.195kgf(31.3N)となる。この力は、壁の端部が受けるため、90°方向へそのまま分散し、且つ、ツールスラスト方向へ力を加えるが、スラスト方向剛性は、非常に強いことから、その反力として、ワーク50を押し付ける力として処理することができると考察する。つまり、3.195kgf(31.3N)の正負力がワーク50に発生することになる。   Assuming that machining conditions are φ11 (circumferential length 34.54 mm), 210 min−1, stroke F 400 mm / min, and 1.905 mm per rotation, the component force is Tan (1.905 / 34.54) = 3.157. Since it becomes °, the thrust direction is Cos (3.157) × 3.2 = 3.195 kgf (31.3 N). Since this force is received by the end of the wall, it is dispersed as it is in the 90 ° direction and a force is applied in the tool thrust direction. However, since the thrust direction rigidity is very strong, Consider that it can be treated as a pressing force. That is, a positive / negative force of 3.195 kgf (31.3 N) is generated in the workpiece 50.

なお、回転方向Sin(3.157)×3.2=0.17kgfの分力は、ツールベンディングへ吸収されるほうが多いと推定され、影響性から外してもよい。   It should be noted that the component force in the rotational direction Sin (3.157) × 3.2 = 0.17 kgf is estimated to be absorbed more by the tool bending, and may be excluded from the influence.

したがって、ワーク保持治具10を揺らす力F4は、F4=F1+F2+F3で、0.00185+10.1+3.195≒13.296kgf(130.3N)の変動力となる。   Accordingly, the force F4 for swinging the workpiece holding jig 10 is F4 = F1 + F2 + F3, and a fluctuation force of 0.00185 + 10.1 + 3.195≈13.296 kgf (130.3 N).

次いで、てこの原理を用いてモーメント力を考慮すると、ツール側モーメントM1は、ホーニング抵抗×荷重点の距離+ワーク重さ1/2(作動軸より上側分)×ワークL1/2中点距離=F(130.30×L15.25+(M91.532/2)×16となり、治具側モーメントM2は、加算ウエイト×取付距離+ワーク重さ(作動軸より下側分)×ワークL1/2中点距離=F29.4N〜39.2N×L(33)+(91.53/2)×16となる。そして、ウエイトが29.4N(3kgf)の治具側モーメントM2では、ツール側モーメントM1を上回るに至らず適切でないことがわかった。ウエイトが39.2N(4kgf)の治具側モーメントM2では、ツール側モーメントM1を上回るに至り、適切であった。したがって、39.2N(4kgf)の治具ウエイト20積載時にワーク50の揺れを抑え込むことができることがわかった。   Next, when considering the moment force using the lever principle, the tool side moment M1 is: honing resistance × distance at the load point + workpiece weight 1/2 (the portion above the operating axis) × work L1 / 2 midpoint distance = F (130.30 × L15.25 + (M91.532 / 2) × 16), and the jig side moment M2 is the additional weight × mounting distance + workpiece weight (below the operating shaft) × workpiece L1 / 2 Point distance = F29.4N to 39.2N × L (33) + (91.53 / 2) × 16 In the jig side moment M2 with a weight of 29.4N (3 kgf), the tool side moment M1 It was found that the jig side moment M2 having a weight of 39.2 N (4 kgf) exceeded the tool side moment M1 and was appropriate. It was found that the workpiece 50 can be prevented from shaking when the jig weight 20 of 2 N (4 kgf) is loaded.

−比較例−
次いで、本実施形態の治具ウエイト20を用いない比較例について述べる。この比較例は、上記実施形態のワーク保持治具10で治具ウエイト20が設けられていない点で、本実施形態と異なる。図4A及び図4Bに示す第1〜第4加工面50a〜50dをホーニングツール1でホーニング加工する場合、治具ウエイト20を取り付けないと、図7A〜図7Dに示すように、第1〜第3加工面50a〜50dの全てで真円度が低く、いびつな内径面形状となる。これは、加工中の負荷変動により、ワーク保持治具が揺れ動いているためである。さらに、上側の第1加工面50a側では特にワーク保持治具の重量の関係から、戻ってきたときに慣性力が加わることで上部ほど加工精度が悪化する傾向を示す。今回の計測では、ワーク保持治具が第1水平軸12に動き易い構造であったため、第1加工面50a及び第2加工面50bにおいて、断面形状が眼鏡形状となっている。このように、負荷変動により、ワーク保持治具は、あらゆる方向に動きが発生する可能性がある。また、ワーク保持治具の動きに対し、その慣性力を大きくしている。また、ワーク50の積載範囲において、ワーク保持治具の各部位での重量が異なっており、加工部位により慣性力に違いが生じている。さらに、ワーク保持治具の構造によっては、平面方向において動き易い方向が存在するという問題があることがわかった。
-Comparative example-
Next, a comparative example in which the jig weight 20 of this embodiment is not used will be described. This comparative example differs from the present embodiment in that the jig weight 20 is not provided in the workpiece holding jig 10 of the above embodiment. When honing the first to fourth machining surfaces 50a to 50d shown in FIGS. 4A and 4B with the honing tool 1, if the jig weight 20 is not attached, as shown in FIGS. All of the three processed surfaces 50a to 50d have a low roundness and an irregular inner surface shape. This is because the workpiece holding jig is swaying due to load fluctuations during machining. Further, especially on the upper first machining surface 50a side, due to the weight of the work holding jig, the machining accuracy tends to deteriorate toward the upper part due to the addition of inertial force when returning. In this measurement, since the workpiece holding jig has a structure that is easy to move on the first horizontal axis 12, the cross-sectional shape is a spectacle shape on the first processing surface 50a and the second processing surface 50b. As described above, the workpiece holding jig may move in any direction due to the load fluctuation. Further, the inertial force is increased with respect to the movement of the work holding jig. Further, in the loading range of the workpiece 50, the weight of each portion of the workpiece holding jig is different, and the inertial force varies depending on the machining portion. Furthermore, depending on the structure of the workpiece holding jig, it has been found that there is a problem that there is a direction in which the workpiece can easily move in the planar direction.

ワーク保持治具の役割りは、本来、傾きをとることにあり、次いで、安定してその傾きを保つことにある。一方、ツールのガイドパットにより、ツール挿入時にワーク50を傾けることができる。しかし、ホーニングツール1に上下ストローク及び回転が与えられることで、負荷の位置が異なってくる。その変化によりワーク保持治具に揺れが生じる。この揺れが戻ろうとしたときに、衝撃力が大きく発生することで、大きな揺れとなる。   The role of the workpiece holding jig is to take an inclination originally, and then to keep the inclination stably. On the other hand, the workpiece 50 can be tilted by the tool guide pad when the tool is inserted. However, when the honing tool 1 is given a vertical stroke and rotation, the position of the load is different. The change causes the workpiece holding jig to shake. When this shake is about to return, a large impact force is generated, resulting in a large shake.

図8に、治具ウエイト20のない比較例のワーク保持治具における周波数応答線図を示す。この比較例では、共振周波数0.25Hzを有し、およそ14Hzまでにだらだらと減衰する特性を示した。減衰性がなだらかなため、14Hzまでの振動に反応し易い特性を示した。すなわち、14Hzは、ホーニング加工で用いる回転数帯域での悪さ加減を示している。フローティング機能を有するワーク保持治具を用いた場合、揺れ動くことから、使用域は、ほぼ半減域の状態にあり、さらに好ましくない状態を示した。   FIG. 8 shows a frequency response diagram in a workpiece holding jig of a comparative example having no jig weight 20. In this comparative example, the resonance frequency was 0.25 Hz, and the characteristics were gradually attenuated to approximately 14 Hz. Since the damping property is gentle, the characteristic that it is easy to react to vibration up to 14 Hz was shown. That is, 14 Hz indicates the degree of inferiority in the rotation speed band used in the honing process. When a workpiece holding jig having a floating function was used, the working range was almost in a half range due to the swinging movement, which showed an unfavorable state.

−実施例−
一方、本実施形態では、治具ウエイト20をワークホルダ16に吊り下げているので、治具ウエイト20の作用により芯出しをし易くなる。このため、図5A〜図5Dに示すように、第1〜第4加工面50a〜50dのいずれにおいても、ほぼ真円に近くなるように改善されることがわかった。
-Example-
On the other hand, in the present embodiment, since the jig weight 20 is suspended from the work holder 16, centering is facilitated by the action of the jig weight 20. For this reason, as shown to FIG. 5A-FIG. 5D, it turned out that in any of the 1st-4th processed surfaces 50a-50d, it is improved so that it may approximate a perfect circle substantially.

そして、図6の本実施形態の治具ウエイト20を有するホーニング加工機の周波数応答線図を見てもわかるように、動剛性として比較例との大きな差は得られないものの、フローティング加工帯域において、減衰性の向上が著しいことがみてとれる。使用帯域における揺れの抑制に効果的となっていることがわかる。治具ウエイト20の効果として、振動を短時間で抑え込む抑制効果が見られるようになる。例えば、同じ重量の一体の治具ウエイトを吊り下げても、ここまでの減衰性を出すには至らない。この特性を得るためには、数枚の鋼板21を重ねる必要がある。また、この数枚の鋼板21は、機械加工された密着した結合よりも未加工面(黒皮面)を結合させることで、より簡単に得ることができるようになる。本実施例では、積載する鋼板21の枚数が少ないため、減衰効果を得るまでには至らないが、枚数を増やすことで、合わせ面において、膜振動に変換する形態に振動が変化する。何層もこの膜振動を通すことから、減衰効果に優れた特性を示すようになると考えられる。また、膜振動に変わることで、変位も小さくなると考えられる。   As can be seen from the frequency response diagram of the honing machine having the jig weight 20 of the present embodiment in FIG. 6, although there is no significant difference in dynamic stiffness from the comparative example, in the floating machining zone It can be seen that the attenuation is remarkably improved. It turns out that it is effective in suppression of the fluctuation | variation in a use band. As an effect of the jig weight 20, an effect of suppressing vibrations in a short time can be seen. For example, even if an integral jig weight having the same weight is suspended, the damping performance up to this point cannot be obtained. In order to obtain this characteristic, several steel plates 21 need to be stacked. In addition, the several steel plates 21 can be obtained more easily by bonding the unprocessed surface (black skin surface) than by the machined close bonding. In the present embodiment, since the number of the steel plates 21 to be loaded is small, the damping effect cannot be obtained. However, by increasing the number, the vibration is changed to a form to be converted into membrane vibration on the mating surface. Since many layers pass through this membrane vibration, it is considered that the characteristics exhibit excellent damping effect. Further, it is considered that the displacement is reduced by changing to the membrane vibration.

−定圧加工の実現−
次いで、定圧加工の実現について示す。加工によりホーニング砥石6に掛かる力F4は、上述したように、約13kgf(127N)ある。この力F4は、治具ウエイト20の重量で抑え込むことができる。同等の力を得た重さを吊り下げている状況では、常に13kgfがホーニング砥石6全面へ掛かった状況を実現している。この状況は、切込条件を変化させない限り継続していることとなる。この状況は、定圧加工状態にあると推察される。
-Realization of constant pressure processing-
Next, realization of constant pressure machining will be described. As described above, the force F4 applied to the honing grindstone 6 by the processing is about 13 kgf (127 N). This force F4 can be suppressed by the weight of the jig weight 20. In a situation where the weight obtained with the same force is suspended, a situation where 13 kgf is always applied to the entire surface of the honing grindstone 6 is realized. This situation will continue unless the cutting conditions are changed. This situation is presumed to be in a constant pressure machining state.

下方に治具ウエイト20を設けることで、360°円周方向に同一の力として分散できる。また、治具ウエイト20を下方ぶらさげたことで、荷重点の位置を長さで考慮する必要があるが、長手方向で当たるホーニング砥石6において、その差は10mm程度となり、変化は、ほぼない状況にある。また、ワーク保持治具10での加工条件は、非常に低くゆっくりした条件を適用していることと、治具自体が鈍感(応答周波数0.25Hz)となっていることで、定圧力が掛かった状況となっているといえる。また、下方の鋼板21を重くしていくことで、ホーニング砥石6に掛かる圧力を上げることが可能となる。このことは、定圧加工の圧力UP(能率UP)へもつなげられる。   By providing the jig weight 20 below, it can be dispersed as the same force in the 360 ° circumferential direction. In addition, it is necessary to consider the position of the load point in terms of length by hanging the jig weight 20 downward, but in the honing grindstone 6 that hits in the longitudinal direction, the difference is about 10 mm, and there is almost no change. It is in. In addition, the processing conditions of the workpiece holding jig 10 are very low and a slow condition is applied, and the jig itself is insensitive (response frequency: 0.25 Hz). It can be said that the situation has become. Moreover, the pressure applied to the honing grindstone 6 can be increased by making the lower steel plate 21 heavier. This is connected to the pressure UP (efficiency UP) of constant pressure processing.

なお、正面側から見た場合には、上端側及び下端側では、ホーニング砥石6がストローク内で上下することで、接触時間は中2つの第2加工面50b及び第3加工面50cに比べて1/2となる。このため、加工時間の少ない部位では、除去量の低下が発生してくる。このため、上下中央部分がより多く削れて内径が大きくなる形状となるが、これは、ホーニング砥石6の接触時間による差から生じている。この修正には、一般的に用いられる抜き代を増やす方法を用いることで、簡単に改善される。   In addition, when viewed from the front side, the honing grindstone 6 moves up and down in the stroke on the upper end side and the lower end side, so that the contact time is compared with the two second processing surfaces 50b and the third processing surface 50c. 1/2. For this reason, a reduction in the amount of removal occurs at a portion where the processing time is short. For this reason, the upper and lower central portions are cut more and the inner diameter becomes larger, which is caused by the difference due to the contact time of the honing grindstone 6. This correction can be easily improved by using a generally used method of increasing the cutting allowance.

−本実施形態の作用効果−
このように本実施形態では、治具ウエイト20が下方にあるので、内側回動体15及び外側回動体13に引っ張り力が働き、静剛性及び動剛性が向上する上に、減衰性能が大幅に向上する。
-Effects of this embodiment-
As described above, in the present embodiment, since the jig weight 20 is located below, a tensile force acts on the inner rotating body 15 and the outer rotating body 13 to improve the static rigidity and dynamic rigidity, and the damping performance is greatly improved. To do.

治具ウエイト20を内側回動体15に吊り下げているので、治具ウエイト20の作用により芯出しをし易くなる。また、治具ウエイト20が下方にあるので、内側回動体15及び外側回動体13に引っ張り力が働き、静剛性及び動剛性が向上する上に、減衰性能が大幅に向上する。   Since the jig weight 20 is suspended from the inner rotating body 15, the jig weight 20 can be easily centered. Further, since the jig weight 20 is at the lower side, a tensile force acts on the inner rotating body 15 and the outer rotating body 13 to improve the static rigidity and dynamic rigidity, and the damping performance is greatly improved.

上述したように一体ものの治具ウエイト20を用いると、共振点の低下を招き、ホーニング加工の加工条件である例えば6.6Hzに近い構造帯域を持つことになる上に、揺れが単純な動きとなって動作量が大きくなってしまう。しかし、本実施形態では、複数の鋼板21が重なって構成されているので、例えばそれらの締結部以外では一定構造を有しないことから、揺れの動きが複雑化する。複雑化したことで、さらに動作量を押さえ込むことができ、治具ウエイト20を加えたことによる悪影響が防止される。これにより、揺れを大幅に低減し、ワーク50姿勢の安定性が得られる。この結果と、ワーク保持治具10のフローティング機構により、ホーニング砥石6にかかる力は、ワーク50の重さだけとすることが可能となり、ワーク50の自重だけによる定圧の加工状態が実現される。   As described above, when the unitary jig weight 20 is used, the resonance point is lowered, and a structural band close to, for example, 6.6 Hz, which is a honing process condition, is obtained. This will increase the amount of movement. However, in this embodiment, since the some steel plate 21 is overlapped and comprised, since it does not have a fixed structure other than those fastening parts, for example, the motion of a shake becomes complicated. By making it more complicated, the operation amount can be further suppressed, and adverse effects due to the addition of the jig weight 20 can be prevented. Thereby, the shaking is greatly reduced, and the stability of the workpiece 50 posture is obtained. With this result and the floating mechanism of the workpiece holding jig 10, the force applied to the honing grindstone 6 can be limited to the weight of the workpiece 50, and a constant pressure machining state is realized only by the weight of the workpiece 50.

また、互いの重ね合わせ面に黒皮が残った複数の鋼板21を重ね合わせて治具ウエイト20としたので、互いの重ね合わせ面で密着せず、治具ウエイト20を重ね合わせ構造にした効果がより確実に発揮される。   In addition, since the plurality of steel plates 21 with the black skin remaining on the overlapping surfaces of each other are overlapped to form the jig weight 20, the jig weight 20 is not closely adhered to each other, and the jig weight 20 has an overlapping structure. Is demonstrated more reliably.

また、例えばホーニング抵抗力を比切削抵抗から求め、その力が加わる位置を特定すれば、そのツール側モーメントM1を打ち消すことができる治具側モーメントM2を発生させる治具ウエイト20をワークホルダ16の下方に適宜設けることで反力を設定し、ワーク保持治具10に発生する力が押さえ込まれる。   Further, for example, when the honing resistance force is obtained from the specific cutting resistance and the position where the force is applied is specified, the jig weight 20 that generates the jig side moment M2 that can cancel the tool side moment M1 is provided on the work holder 16. The reaction force is set by appropriately providing the lower portion, and the force generated in the workpiece holding jig 10 is pressed down.

したがって、本実施形態に係るホーニング加工機によると、1本のホーニング砥石6を有するホーニングツール1であってもワーク保持治具10のフローティング機能を損なうことなく加工精度を向上させることができる。   Therefore, according to the honing machine according to the present embodiment, even the honing tool 1 having one honing grindstone 6 can improve machining accuracy without impairing the floating function of the workpiece holding jig 10.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。   In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or a use.

1 ホーニングツール
2 回転主軸
3 ツール本体
4 先端
5 貫通孔
6 ホーニング砥石
10 ワーク保持治具
11 治具ベース
11a 下方開口
11b 底板
11c 側板
12 第1水平軸
12a 第1ブッシュ
12b 第2ブッシュ
13 外側回動体
13a 第1貫通孔
13b 第2貫通孔
13c 第1抜け止めピン
14 第2水平軸
15 内側回動体
15a 内側貫通孔
15b 第2抜け止めピン
16 ワークホルダ
16a 取っ手
16b 取付ボルト
16c 蓋部材
20 治具ウエイト
21 鋼板(構成要素)
22 ウエイト取付ボルト
50 ワーク
50a〜50d 第1〜第4加工面
51 被加工穴
1 Honing tool
2 Spindle
3 Tool body
4 Tip
5 Through hole
6 Honing wheel
10 Work holding jig
11 Jig base
11a downward opening
11b Bottom plate
11c side plate
12 First horizontal axis
12a 1st bush
12b 2nd bush
13 Outer rotating body
13a First through hole
13b Second through hole
13c First retaining pin
14 Second horizontal axis
15 Inside rotating body
15a Inside through hole
15b Second retaining pin
16 Work holder
16a handle
16b Mounting bolt
16c Lid member
20 Jig weight
21 Steel plate (component)
22 Weight mounting bolt
50 workpieces
50a-50d 1st-4th processed surface
51 Hole to be machined

Claims (5)

ワークの被加工穴の内径面の軸線方向に往復移動可能且つ軸線周りに回転可能な回転主軸と、該回転主軸の先端に着脱可能に装着されるホーニングツールと、上記ワークが上記被加工穴が上下方向に延びるように向いた状態で水平方向に浮動状態で該ワークを支持するワーク保持治具とを備えたホーニング加工機において、
上記ホーニングツールは、径方向に突出及び退入可能な1本のホーニング砥石を備え、
上記ワーク保持治具は、
治具ベースと、
上記治具ベースに対して第1水平軸を中心に回動可能に且つ該第1水平軸に沿って移動可能に支持される外側回動体と、
上記外側回動体に対して上記第1水平軸に垂直な方向に延びる第2水平軸を中心に回動可能に且つ該第2水平軸に沿って移動可能に支持される内側回動体と、
上記内側回動体に固定され、上記ワークを取り外し可能に位置決めして保持するワークホルダと、
上記ワークホルダ又は上記内側回動体に吊り下げられる治具ウエイトとを備えている
ことを特徴とするホーニング加工機。
A rotating main shaft that can reciprocate in the axial direction of the inner diameter surface of the hole to be machined in the workpiece and that can rotate about the axis, a honing tool that is detachably attached to the tip of the rotating main shaft, and the workpiece has the hole to be machined. In a honing machine equipped with a workpiece holding jig that supports the workpiece in a floating state in the horizontal direction in a state of being oriented to extend in the vertical direction,
The honing tool includes one honing grindstone that can project and retract in the radial direction,
The workpiece holding jig is
A jig base;
An outer rotating body supported so as to be rotatable about the first horizontal axis with respect to the jig base and movable along the first horizontal axis;
An inner rotating body supported so as to be rotatable about a second horizontal axis extending in a direction perpendicular to the first horizontal axis and movable along the second horizontal axis with respect to the outer rotating body;
A work holder fixed to the inner rotating body, removably positioning and holding the work;
A honing machine comprising a jig weight suspended from the work holder or the inner rotating body.
請求項1に記載のホーニング加工機において、
上記治具ウエイトは、複数の構成要素を重ね合わせて構成されている
ことを特徴とするホーニング加工機。
The honing machine according to claim 1,
A honing machine characterized in that the jig weight is formed by overlapping a plurality of components.
請求項2に記載のホーニング加工機において、
上記複数の構成要素は、互いの重ね合わせ面に黒皮が残った鋼板よりなる
ことを特徴とするホーニング加工機。
The honing machine according to claim 2,
The honing machine characterized in that the plurality of constituent elements are made of steel plates with black skin remaining on their overlapping surfaces.
請求項1から3のいずれか1つに記載のホーニング加工機において、
上記治具ウエイトの重さは、上記ホーニングツールによってワークを押し付けるモーメントを打ち消すモーメントを発生させる重さに変更可能に構成されている
ことを特徴とするホーニング加工機。
In the honing machine according to any one of claims 1 to 3,
The honing machine characterized in that the weight of the jig weight can be changed to a weight that generates a moment that cancels out the moment of pressing the workpiece by the honing tool.
ワークの被加工穴の内径面の軸線方向に往復移動可能且つ軸線周りに回転可能な回転主軸と、該回転主軸の先端に着脱可能に装着されるホーニングツールと、上記ワークが上記被加工穴が上下方向に延びるように向いた状態で水平方向に浮動状態で該ワークを支持するワーク保持治具とを備えたホーニング加工機を用いた加工方法において、
上記ホーニングツールに径方向に突出及び退入可能な1本のホーニング砥石を設け、上記ワーク保持治具に治具ベースと、該治具ベースに対して第1水平軸を中心に回動可能に且つ該第1水平軸に沿って移動可能に支持される外側回動体と、該外側回動体に対して上記第1水平軸に垂直な方向に延びる第2水平軸を中心に回動可能に且つ該第2水平軸に沿って移動可能に支持される内側回動体と、該内側回動体に固定され、上記ワークを取り外し可能に位置決めして保持するワークホルダとを設ける準備工程と、
上記ホーニングツールによってワークを押し付けるツール側モーメントを打ち消す治具側モーメントを発生させる治具ウエイトの重さを計算する計算工程と、
上記ワークホルダに上記ワークを取り付けるワーク取付工程と、
上記計算された重さに対応する治具ウエイトをワークホルダ又は内側回動体に吊り下げるウエイト吊り下げ工程と、
上記ホーニングツールを上記回転主軸の周りに回転させながら、上記ワークの被加工穴の内径面の軸線方向に往復移動させて上記ホーニング砥石を該内径面に押し付ける研削工程とを含む
ことを特徴とするホーニング加工機を用いた加工方法。
A rotating main shaft that can reciprocate in the axial direction of the inner diameter surface of the hole to be machined in the workpiece and that can rotate about the axis, a honing tool that is detachably attached to the tip of the rotating main shaft, and the workpiece has the hole to be machined. In a machining method using a honing machine equipped with a workpiece holding jig that supports the workpiece in a floating state in a horizontal state in a state of being oriented to extend in the vertical direction,
The honing tool is provided with a single honing grindstone that can project and retract in the radial direction, and the work holding jig can be rotated about a first horizontal axis with respect to the jig base and the jig base. An outer rotating body supported to be movable along the first horizontal axis, and rotatable about a second horizontal axis extending in a direction perpendicular to the first horizontal axis with respect to the outer rotating body; A preparatory step of providing an inner rotating body supported movably along the second horizontal axis, and a work holder fixed to the inner rotating body and removably positioning and holding the workpiece;
A calculation process for calculating the weight of the jig weight that generates the jig side moment that cancels the tool side moment that presses the workpiece with the honing tool;
A workpiece attachment step of attaching the workpiece to the workpiece holder;
A weight suspending step of suspending a jig weight corresponding to the calculated weight to the work holder or the inner rotating body;
A grinding step of pressing the honing grindstone against the inner diameter surface by reciprocating in the axial direction of the inner diameter surface of the hole to be machined while rotating the honing tool around the rotation main shaft. Processing method using a honing machine.
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