JP2569720Y2 - ボーリング工具の刃先位置補正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はボーリング工具の刃先位
置補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エンジンのシリンダブロックの
クランクシャフト嵌合穴等、複数の同径穴を同時に加工
するラインボーリング工具は、主軸と同軸に設けたボー
リングバーに複数の刃物（チップ）が長手方向に列設さ
れている。この刃物は、割出しナットによりボーリング
バーの外周面からの突出量を調整できるようになってい
る。このようなラインボーリング工具では、摩耗した刃
物を新しい刃物と交換した場合、刃先位置が変化するの
で、所定の加工寸法が得られるように、割出しナットに
より刃先位置を補正する必要がある。従来は、この刃先
位置を補正するのに、ダイヤルゲージで各刃物の刃先位
置を測定しつつ、割出しナットを回して所定の刃先径が
得られるように刃物の突出量を調整する方法が採用され
ていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、ボーリ
ングバーの自由橈みや回転時の振れ、あるいは各刃物の
割出しナットの機械的精度の不均一等により、各刃物毎
に突出量を異ならせなければならないため、刃先位置の
補正作業は熟練を要するものであった。本考案はかかる
問題点を解決することを課題とし、刃先位置の補正を迅
速に、かつ、自動的に補正することができるボーリング
工具の刃先位置補正装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本考案は、主軸前端のボーリングバーに複数の刃物
を列設するとともに、当該刃物の刃先位置を割出し手段
によって調整可能にしたボーリング工具において、前記
ボーリングバーの軸心線からの刃物の刃先位置を測定す
る刃先位置測定手段と、前記割出し手段を駆動させて当
該刃物の刃先位置を補正する刃先位置補正手段と、刃物
交換前に前記刃先位置測定手段により測定された刃先位
置を基準位置として記憶する刃先基準位置測定値記憶器
と、刃物交換後に前記刃先位置測定手段により測定され
た刃先位置を現在位置として記憶する刃先現在位置測定
値記憶器と、前記各々の記憶器に記憶された測定値の偏
差に基づいて刃物の刃先位置補正量を演算する刃先位置
補正量演算器と、該刃先位置補正量演算器で演算された
刃先位置補正量だけ刃物の刃先位置が移動するように前
記刃先位置補正手段を駆動する刃先位置補正駆動手段と
を備え、前記刃先位置測定手段と前記刃先位置補正手段
と前記刃先位置補正駆動手段とを補正具取付ベースに取
り付け、該補正具取付ベースをボーリングバーの軸方向
には固定された位置に配置するとともに、ボーリングバ
ーの軸に直角方向に移動可能に設け、ボーリングバーを
軸方向に移動させて交換すべき刃物を前記刃先位置測定
手段と前記刃先位置補正手段とに対峙させるようにした
ものである。

【０００５】

【作用】前記構成からなる刃先位置補正装置では、所定
の加工寸法が得られるように既に刃先位置が調整された
刃物が摩耗等によって交換される前に、刃先位置測定手
段が当該刃物の刃先位置を測定し、刃先基準位置測定値
記憶器がこの測定値を基準位置として記憶する。刃物が
交換されると、刃先位置測定手段は交換された新刃物の
刃先位置を測定し、刃先現在位置測定値記憶器はこの測
定値を新刃物の現在位置として記憶する。次に、刃先位
置補正量演算器が、前記各記憶にそれぞれ記憶された刃
先基準位置と刃先現在位置との偏差に基づいて新刃物の
刃先位置補正量を演算した後、刃先位置補正駆動手段は
刃先位置補正手段を駆動して新刃物の刃先位置をその刃
先位置補正量だけ移動させる。これにより、新刃物は基
準位置に自動的に補正される。

【０００６】

【実施例】次に、本考案の実施例を添付図面に従って説
明する。図２は本考案に係る刃先位置補正装置を備えた
ラインボーリング工具で、自動車用エンジンのシリンダ
ブロックのクランクシャフト嵌合穴を加工する専用工具
を示す。このボーリング工具では、ベッド１上にフィー
ドユニット２と、ワークテーブル３と、コラム４とが配
置されている。フィードユニット２は、フィードモータ
５により主軸台６を前記ワークテーブル３に向って送り
出すようになっている。主軸台６には、ボーリングヘッ
ド７と、該ボーリングヘッド７の主軸８を駆動ベルト９
を介して駆動する主軸モータ１０とが載置されている。
ボーリングヘッド７の主軸８の前端にはボーリングバー
１１が同軸に取り付けられている。ボーリングバー１１
には、複数の刃物１２が長手方向に列設されている。こ
れらの刃物１２は割出しナット１３により、ボーリング
バー１１の軸心線に対して直角方向の外周面からの突出
量が調整可能になっている。

【０００７】一方、ワークテーブル３には、送り出され
たボーリングバー１１の先端が嵌合するボーリングバー
先受ブッシュ１４が取り付けられている。コラム４に
は、前記ワークテーブル３に載置されたワーク（シリン
ダブロック）１５を上方から押圧して固定するクランパ
１６と、本考案に係る刃先位置補正装置１７とが設けて
ある。クランパ１６はクランプシリンダ１８によって駆
動されるようになっている。刃先位置補正装置１７は、
コラム４の前記クランパ１６よりもボーリングヘッド側
の端部に取り付けられ、図３に示すように、上下方向に
一対の垂直ガイドレール１９を有する端板２０と、該端
板２０の垂直ガイドレール１９にスライド可能に取り付
けられ、水平方向に一対の水平ガイドレール２１を有す
る昇降ベース２２と、該昇降ベース２２の水平ガイドレ
ール２１にスライド可能に取り付けられた補正具取付ベ
ース２３と、該補正具取付ベース２３に取り付けられた
刃先位置補正ヘッド２４及び刃先位置測定器２５と、制
御ユニット２６（図１参照）とからなっている。

【０００８】前記端板２０の下端には、昇降ベース２２
の抜け落ちを防止するストッパ２７が取り付けられてい
る。昇降ベース２２は、コラム４の天板に取り付けられ
た昇降シリンダ２８によって昇降可能で、刃先位置補正
ヘッド２４又は刃先位置測定器２５を刃物１２に接近さ
せ、あるいは離隔させるようになっている。補正具取付
ベース２３は、図３に示すように昇降ベース２２の側端
に取り付けられたシフトシリンダ２９によって左右に移
動可能で、刃先位置補正ヘッド２４と刃先位置測定器２
５を交互に刃物１２に対峙させるようになっている。刃
先位置補正ヘッド２４は、前記刃物１２の割出しナット
１３を把持して回転させるチャック３０を有し、補正モ
ータ３１によって駆動するようになっている。刃先位置
測定器２５は、各刃物１２のボーリングバー１１の軸心
線からの刃先位置を測定するものである。

【０００９】制御ユニット２６は、図１に示すように、
切替スイッチ３２と、刃先基準位置測定値記憶器３３と
刃先現在位置測定値記憶器３４と、刃先位置補正値演算
器３５と、パルス発生器３６とからなっている。切替ス
イッチ３２は前記刃先位置測定器２５からの計測信号を
手動により二方向に切り替え可能になっている。刃先基
準位置測定値記憶器３３は、当該計測信号を切替スイッ
チ３２を介して取付基準位置として記憶するものであ
る。刃先現在位置測定値記憶器３４は、前記計測信号を
切替スイッチ３２を介して刃先現在位置として記憶する
ものである。刃先位置補正値演算器３５は、前記刃先基
準位置測定値記憶器３３に記憶された刃先基準位置と、
刃先現在位置測定値記憶器３４に記憶された刃先現在位
置との偏差より刃先位置補正値を演算するものである。
パルス発生器３６は刃先位置補正値演算器３５で演算さ
れた補正値に基づいてパルス信号を発生し、前記刃先位
置補正ヘッド２４の補正モータ３１を駆動させ、刃物１
２の刃先位置を当該補正値だけ進退させるようになって
いる。

【００１０】以上の構成からなる刃先位置補正装置１７
を備えたボーリング工具では、予め、所定の加工寸法が
得られるように各刃物１２の刃先位置が割出しナット１
３により調整される。そして、ワーク１５をワークテー
ブル３に載置し、クランパ１６によって固定した後、そ
の複数の嵌合穴（クランクシャフト嵌合穴）の下穴にボ
ーリングバー１１を挿入してその先端を先受ブッシュ１
４に嵌合する。そして、主軸モータ１０によりボーリン
グバー１１を回転させるとともに、フィードモータ５に
より主軸台６を送り出すことにより、各嵌合穴が同時に
刃物１２によって所定寸法に加工される。

【００１１】刃物１２が摩耗して交換する必要が生じた
場合、オペレータは制御ユニット２６の図示しない起動
スイッチをオンして、交換すべき刃物１２の番号ｎを指
定する。これにより、フィードモータ５が駆動して図２
に示すように、当該交換すべき刃物１２が刃先位置補正
ヘッド２４の真下に位置する。続いてシフトシリンダ２
９が駆動して補正具取付ベース２３が図１，図３におい
て右方に移動する結果、刃先位置測定器２５が当該刃物
１２の真上に位置する。この後、昇降シリンダ２８が駆
動して昇降ベース２２が降下し、刃先位置測定器２５が
当該刃物１２の刃先位置を測定する。この測定値Ｐｎは
交換前の刃先位置で所定の加工寸法が得られる基準位置
を示し、切替スイッチ３２を介して刃先基準位置測定値
記憶器３３に刃先基準位置として記憶される。この測定
を終えると、昇降シリンダ２８により昇降ベース２２が
上昇し、制御ユニット２６の図示しない表示パネルに基
準位置計測完了が表示される。

【００１２】この表示により、オペレータは当該刃物１
２を新しい刃物と交換した後、切替スイッチ３２を刃先
現在位置測定値記憶器３４側に切り替える。これによ
り、昇降シリンダ２８が駆動して昇降ベース２２が降下
し、刃先位置測定器２５が当該新刃物１２の刃先位置を
測定する。この測定値Ｐｎ′は切替スイッチ３２を介し
て刃先現在位置測定値記憶器３４に刃先現在位置として
記憶される。この測定が終了すると昇降シリンダ２８に
より昇降ベース２２が上昇し、続いてシフトシリンダ２
９が駆動して刃先位置補正ヘッド２４が新刃物１２の真
上に位置する。そして、この刃先位置補正ヘッド２４の
チャック３０が開くとともに、昇降シリンダ２８により
昇降ベース２２が降下してチャック３０が割出しナット
１３を把持する。

【００１３】次に、刃先位置補正値演算器３５が、刃先
基準位置測定値記憶器３３に記憶された刃先基準位置測
定値Ｐｎと、刃先現在位置測定値記憶器３４に記憶され
た刃先現在位置測定値Ｐｎ′との偏差Ｐｎ−Ｐｎ′＝Δ
Ｐｎを演算し、この偏差ΔＰｎに応じた出力信号を出力
する。そして、パルス発生器３６は前記演算器３５から
の出力信号に基づき、パネル信号を補正モータ３１に出
力し、補正モータ３１を駆動させる。この結果、刃先位
置補正ヘッド２４のチャック３０が回転するとともに、
割出しナット１３が回転して新刃物１２の刃先が偏差Δ
Ｐｎに相当する分だけ割り出され、補正される。この補
正動作が終了すると、チャック３０が開いて昇降シリン
ダ２８が上昇し、図１，図３に示す当初位置に復帰し、
次の刃物１２の補正動作を同様の手順で繰り返す。

【００１４】図４は本考案の他の実施例を示し、昇降ベ
ース２２には水平ガイドレール及びシフトシリンダを設
けずに、補正具取付ベース２３を直接固定するととも
に、刃先位置測定器２５の刃先位置補正ヘッド２４と同
軸に設けたものである。従って、この実施例では、前記
実施例のようなシフトシリンダによって、刃先位置補正
ヘッド２４と刃先位置測定器２５とを交互にシフトさせ
る必要がなく、操作が簡略化される。なお、以上の実施
例では、制御ユニット２６の切替スイッチ３２を計測完
了表示に基づいてオペレータが手動で操作するようにし
たが、刃物が交換されたことを検出するセンサを設け
て、このセンサの検出信号に基づいて切替スイッチ３２
を切り替えるようにしてもよい。

【００１５】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
によれば、刃先位置測定器により測定された刃物交換前
の刃先基準位置と、刃物交換後の刃先現在位置との偏差
だけ、刃先位置補正ヘッドにより刃物の刃先位置を自動
的に補正するため、熟練を要することなく、簡単かつ迅
速に補正作業を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る刃先位置補正装置のブロック図
である。

【図２】 本考案に係る刃先位置補正装置を備えたボー
リング工具の正面図である。

【図３】 図２に示すボーリング工具のＩ−Ｉ線断面図
である。

【図４】 他の実施例に係る刃先位置補正装置の断面図
である。

【符号の説明】

８…主軸、 １１…ボーリングバー、 １２…刃物、 １３…割出しナット（割
出し手段）、 １７…刃先位置補正装置、 ２３…補正具取付ベー
ス、 ２４…刃先位置補正ヘッド、 ２５…刃先位置測定器、 ３１…補正モータ（刃先位置補正駆動手段）、 ３３…刃先基準位置測定値記憶器、 ３４…刃先現在位置測定値記憶器、 ３５…刃先位置補正値演算器、 ３６…パルス発生器。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸前端のボーリングバーに複数の刃物
   を列設するとともに、当該刃物の刃先位置を割出し手段
   によって調整可能にしたボーリング工具において、 前記ボーリングバーの軸心線からの刃物の刃先位置を測
   定する刃先位置測定手段と、 前記割出し手段を駆動させて当該刃物の刃先位置を補正
   する刃先位置補正手段と、 刃物交換前に前記刃先位置測定手段により測定された刃
   先位置を基準位置として記憶する刃先基準位置測定値記
   憶器と、 刃物交換後に前記刃先位置測定手段により測定された刃
   先位置を現在位置として記憶する刃先現在位置測定値記
   憶器と、 前記各々の記憶器に記憶された測定値の偏差に基づいて
   刃物の刃先位置補正量を演算する刃先位置補正量演算器
   と、 該刃先位置補正量演算器で演算された刃先位置補正量だ
   け刃物の刃先位置が移動するように前記刃先位置補正手
   段を駆動する刃先位置補正駆動手段とを備え、 前記刃先位置測定手段と前記刃先位置補正手段と前記刃
   先位置補正駆動手段とを補正具取付ベースに取り付け、
   該補正具取付ベースをボーリングバーの軸方向には固定
   された位置に配置するとともに、ボーリングバーの軸に
   直角方向に移動可能に設け、ボーリングバーを軸方向に
   移動させて交換すべき刃物を前記刃先位置測定手段と前
   記刃先位置補正手段とに対峙させるようにしたことを特
   徴とするボーリング工具の刃先位置補正装置。