JP2725423B2 - Roller burnishing machine - Google Patents

Roller burnishing machine

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JP2725423B2
JP2725423B2 JP1435290A JP1435290A JP2725423B2 JP 2725423 B2 JP2725423 B2 JP 2725423B2 JP 1435290 A JP1435290 A JP 1435290A JP 1435290 A JP1435290 A JP 1435290A JP 2725423 B2 JP2725423 B2 JP 2725423B2
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burnishing
crankshaft
work
pin
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泰介 宮本
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Toyota Motor Corp
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、回転するワークの表面にローラを押圧し
て面仕上げを行なうローラバニッシュ加工機に関するも
のである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roller burnishing machine that performs surface finishing by pressing a roller against the surface of a rotating work.

従来の技術 切削加工を施した円柱状ワーク等の表面仕上げ方法と
しては、例えば研摩やラッピング等が多く行なわれてお
り、この研摩やラッピング等においては、砥石やラッピ
ング材によってワーク表面を削って平滑に仕上げる方法
であり、例えば、クランク軸のメインジャーナル部をこ
の研摩あるいはラッピングの手法によって表面仕上げし
た場合には、現在の技術によれば、表面粗さを概ね0.6
〜0.4μmRZ程度に仕上げることができる。また、この表
面粗さの改善の方法としては、例えば、超ラップ技術や
バフ研摩技術等の種々の手法が知られ、また多くの新し
い技術が開発されつつある。
2. Description of the Related Art For example, grinding and lapping are often performed as a surface finishing method for a cylindrical work that has been subjected to a cutting process.In such polishing and lapping, a work surface is ground by a grindstone or a lapping material and the surface is smoothed. For example, when the main journal portion of the crankshaft is surface-finished by this polishing or lapping method, according to the current technology, the surface roughness is approximately 0.6%.
It can be finished to about 0.4μmRZ. As a method of improving the surface roughness, for example, various methods such as a super lapping technology and a buff polishing technology are known, and many new technologies are being developed.

これに対して、ワーク表面を削らずに仕上げる方法と
して、ローラバニッシュ法がある。このローラバニッシ
ュ法は、例えばクランクシャフトのセンターフラスト面
やハブスリーブのフォーク溝等の仕上げ加工の方法とし
て既に用いられており、主に、旋削後の研摩工程を省略
するために用いられている。このローラバニッシュ法を
クランクシャフトのクランクピン部やクランクジャーナ
ル部の表面仕上げ方法に適用すれば、表面粗さを向上さ
せてピン部およびジャーナル部の耐焼付き性を向上さ
せ、ピン部およびジャーナル部がより高荷重に耐えられ
るようにし、エンジンの軽量化や摩擦馬力(エンジン内
部で消費される仕事量を馬力で表した値)を低減させる
ことができる。
On the other hand, there is a roller burnishing method as a method of finishing without shaving the work surface. This roller burnishing method is already used as a method of finishing a center frust surface of a crankshaft, a fork groove of a hub sleeve, and the like, and is mainly used to omit a polishing process after turning. If this roller burnishing method is applied to the method of finishing the surface of the crankpin and crank journal of the crankshaft, the surface roughness is improved to improve the seizure resistance of the pin and journal, and the pin and journal are improved. It is possible to withstand a higher load, and it is possible to reduce the weight of the engine and reduce frictional horsepower (a value of work consumed inside the engine in horsepower).

そして、この従来のローラバニッシュ加工法において
は、回転するワークの旋削加工面等に小径のローラを押
圧接触させることにより、表面を平滑に加工する方法で
あるため、ワーク表面に対するローラの押圧力、すなわ
ち加工荷重は一定で行なわれるのが一般的である。
In the conventional roller burnishing method, a small-diameter roller is pressed into contact with a turning surface of a rotating work, and the surface is smoothed. That is, it is general that the processing load is constant.

発明が解決しようとする課題 しかし、前述した従来のローラバニッシュ加工法のよ
うに、ワーク表面に対するローラの押圧力を一定にして
加工を行なった場合には、例えば、ワークがクランク軸
のように、仕上げ加工を施す面に油孔を有するような有
孔軸の場合には、油孔の部分でローラの接触面積が減少
して、油孔を含んだ接触ライン上の面圧が上昇する。そ
の結果、この油孔を含んだ接触ラインの部分で、ワーク
表面が余計に陥没を生じてしまい、これによりワークの
真円度が悪化するという問題があり、この状態を図示し
たものが第7図である。すなわち、縦軸と横軸にはワー
クの表面の陥没深さを表わすために長さ(μm)が採ら
れており、油孔位置に相当する箇所のみ深く陥没してい
る。
Problems to be Solved by the Invention However, as in the conventional roller burnishing method described above, when processing is performed with a constant pressing force of the roller against the work surface, for example, when the work is a crankshaft, In the case of a perforated shaft having an oil hole on the surface to be finished, the contact area of the roller at the oil hole decreases, and the surface pressure on the contact line including the oil hole increases. As a result, there is a problem that the work surface is further depressed at the contact line portion including the oil hole, thereby deteriorating the roundness of the work. FIG. FIG. That is, the vertical axis and the horizontal axis have a length (μm) for representing the depression depth of the surface of the work, and only the portion corresponding to the oil hole position is deeply depressed.

この発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、ワー
クの真円度を悪化させることなく表面粗さを大幅に改善
することのできるローラバニッシュ加工機を提供するこ
とを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a roller burnishing machine capable of greatly improving the surface roughness without deteriorating the roundness of a work.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための手段としてこの発明は、回
転するワークの被加工面にローラを押し付けて、この被
加工面を平滑に加工するローラバニッシュ加工機におい
て、ワークの被加工面に押し付けて転動するバニッシュ
ローラと、このバニッシュローラの押し付け力の反力を
ワークを介して受けるバックアップローラと、前記バニ
ッシュローラをワークの被加工面に押し付ける手段と、
前記被加工面における特定箇所にバニッシュローラが接
近した場合にバニッシュローラの押し付け力を減じる押
圧力制御手段とを備えていることを特徴としている。
Means for Solving the Problems As means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a roller burnishing machine that presses a roller against a surface to be processed of a rotating work to smooth the surface to be processed. A burnishing roller that rolls by pressing against the work surface, a backup roller that receives the reaction force of the pressing force of the burnish roller via the work, and a unit that presses the burnish roller against the work surface of the work,
And a pressing force control means for reducing a pressing force of the burnishing roller when the burnishing roller approaches a specific portion on the surface to be processed.

作用 上記のように構成することにより、押圧する手段によ
ってバニッシュローラを、回転するワークの被加工面に
押圧して、この被加工面を平滑に加工する。このとき、
例えばワークが油孔を有するクランク軸等の有孔軸の場
合には、その油孔などの特定箇所の回転方向での位置と
ワークの回転した量とからの特定箇所にバニッシュロー
ラが接近したことが検出され、それに基づいてバニッシ
ュローラの押し付け力が減じられる。すなわり油孔など
の特定箇所に対する面圧が低減され、その部分での過剰
な陥没などの変形が防止される。
Operation With the configuration described above, the vanishing roller is pressed against the processing surface of the rotating work by the pressing means, and the processing surface is processed smoothly. At this time,
For example, when the workpiece is a perforated shaft such as a crankshaft having an oil hole, the vanish roller has approached a specific location based on the rotational position of the specific location such as the oil hole and the amount of rotation of the workpiece. Is detected, and the pressing force of the vanish roller is reduced based on this. That is, the surface pressure on a specific portion such as an oil hole is reduced, and deformation such as excessive depression at that portion is prevented.

実施例 以下、この発明のローラバニッシュ加工機の一実施例
として、研摩仕上げ後にラップ仕上げを行なったクラン
ク軸のジャーナル部に、さらにバニッシュ加工を施す場
合を、第1図ないし第6図に基づいて説明する。
Embodiment Hereinafter, as an embodiment of a roller burnishing machine of the present invention, a case where a journal portion of a crankshaft which has been lap-finished after polishing is further subjected to burnishing will be described with reference to FIGS. 1 to 6. explain.

ローラバニッシュ加工機1は、加工部1aと制御部1bと
からなり、加工部1aは、平板をほぼコ字状に打抜いた形
状のフレーム2と、このコ字形のフレーム2の2つの辺
が上下となるように配置した際の開放端(第1図におい
て左端)を閉じるように着脱可能に設けられ、かつ中央
にV字形の切欠き3aを備えるとともにフレーム2とほぼ
同じ厚みに形成されたローラホルダ3と、コ字形のフレ
ーム2の上下の平行な2つの辺にガイドローラ4をそれ
ぞれ当接して両辺間を水平方向に移動可能に設けられ、
かつフレーム2とほぼ同じ厚みに形成されたトロリー5
と、平行な2辺を垂直に連結する辺に固定されて水平に
設けられた油圧シリンダ6とを備えている。そして、前
記ローラホルダ3には、一対のバックアップローラ7,7
がV字状の切欠き3aを挟み、所定の間隔で対向配置さ
れ、このローラホルダ3はピン3b,3bによってフレーム
2に固定されている。また、トロリー5はその先端(第
1図において左端)の中央にバニッシュローラ8が回転
自在に設けられている。そして、バックアップローラ7,
7とバニッシュローラ8との3つのローラの長さは、バ
ニッシュ加工を施すクランク軸Wのジャーナル部Jある
いはピン部Pの幅に合った長さに形成され、また、バニ
ッシュローラ8の直径は、加工面に圧接させた際の面圧
を高くするために小径とし、また2つのバックアップロ
ーラ7,7の直径は、面圧を低くするためにバニッシュロ
ーラ8と比べて大径に形成されている。
The roller burnishing machine 1 includes a processing unit 1a and a control unit 1b. The processing unit 1a includes a frame 2 formed by punching a flat plate into a substantially U-shape, and two sides of the U-shaped frame 2. It is provided detachably so as to close an open end (left end in FIG. 1) when it is arranged up and down, and has a V-shaped notch 3a at the center and is formed to have substantially the same thickness as the frame 2. The roller holder 3 and the upper and lower parallel sides of the U-shaped frame 2 are respectively provided with the guide rollers 4 in contact with the upper and lower parallel sides so as to be movable in the horizontal direction between both sides.
And a trolley 5 formed with substantially the same thickness as the frame 2
And a hydraulic cylinder 6 fixed horizontally to a side that connects two parallel sides vertically and provided horizontally. The roller holder 3 has a pair of backup rollers 7,7.
Are arranged opposite to each other at a predetermined interval with a V-shaped notch 3a therebetween, and the roller holder 3 is fixed to the frame 2 by pins 3b, 3b. The trolley 5 has a vanish roller 8 rotatably provided at the center of its tip (the left end in FIG. 1). And backup roller 7,
The length of the three rollers 7 and the burnishing roller 8 is formed to a length corresponding to the width of the journal portion J or the pin portion P of the crankshaft W to be burnished, and the diameter of the burnishing roller 8 is The diameter of the two backup rollers 7, 7 is formed larger than that of the varnish roller 8 in order to reduce the surface pressure, in order to increase the surface pressure when pressed against the processing surface. .

またこのトロリー5は、油圧シリンダ6のピストンロ
ッド6aの先端にロードセル9を介し連結されている。ま
た、油圧シリンダ6内には変位検出器10が設けられてお
り、油圧によって前進後退駆動されるピストンロッド6a
の変位量が検出できるようになっている。また、油圧シ
リンダ6はサーボ弁11を備えており、このサーボ弁11に
は油圧ホース12が接続されている。
The trolley 5 is connected to a tip of a piston rod 6 a of a hydraulic cylinder 6 via a load cell 9. Further, a displacement detector 10 is provided in the hydraulic cylinder 6, and the piston rod 6a is driven forward and backward by hydraulic pressure.
Can be detected. The hydraulic cylinder 6 is provided with a servo valve 11, and a hydraulic hose 12 is connected to the servo valve 11.

また制御部1bは、制御装置13とプログラム部14と油圧
源15とからなり、制御装置13には、ロードセル9により
検出されたバニッシュローラ8の押圧力と、変位検出器
10により検出されたトロリー5の移動量と、ロータリエ
ンコーダ13a(第3図参照)により検出されるクランク
軸Wの回転角度等との各データが入力され、また、これ
ら入力されるデータに基づいて制御信号を油圧シリンダ
6のサーボ弁11に出力するようになっている。また、プ
ログラム部14は制御装置13に接続され、また油圧源15に
は、サーボ弁11に接続された油圧ホース12の他端が接続
されている。
The control unit 1b includes a control device 13, a program unit 14, and a hydraulic power source 15. The control device 13 includes a pressing force of the vanish roller 8 detected by the load cell 9 and a displacement detector.
Data such as the movement amount of the trolley 5 detected by 10 and the rotation angle of the crankshaft W detected by the rotary encoder 13a (see FIG. 3) are input, and based on these input data. The control signal is output to the servo valve 11 of the hydraulic cylinder 6. The program unit 14 is connected to the control device 13, and the hydraulic source 15 is connected to the other end of the hydraulic hose 12 connected to the servo valve 11.

さらに、上記のように構成されるローラバニッシュ加
工機1の加工部1aには、フレーム2の基端側(第2図に
おいて右側)に上下に1本ずつ互いに平行に設けられた
スライドレール16,16を、フローティングブラケット17
に摺動自在に支持するとともに、このフローティングブ
ラケット17の下部をピン18により回動自在に支持し、さ
らに、基台20とフローティングブラケット17との間に張
設されたスプリング19によって常態において水平を維持
するようになっており、この加工部1aは、前記ピン18を
支点に上下方向に揺動と、第2図において左右方向への
摺動とが同時に許容されるように構成されている。
Further, on the processing portion 1a of the roller burnishing machine 1 configured as described above, slide rails 16, which are provided one by one on the base end side (the right side in FIG. 16 and floating bracket 17
The floating bracket 17 is rotatably supported by a pin 18, and the lower part of the floating bracket 17 is rotatably supported by a pin 18.Furthermore, the spring 19 is stretched between the base 20 and the floating bracket 17 so as to be horizontal in a normal state. The processing portion 1a is configured so that swinging in the vertical direction with the pin 18 as a fulcrum and sliding in the horizontal direction in FIG. 2 are simultaneously allowed.

一方、このローラバニッシュ加工機1により加工され
るクランク軸Wは、第3図に示すように回転中心となる
ジャーナル部Jの中心線Lが水平となるように加工機架
台21上にセットされるもので、加工機架台21上には、そ
の両側には一対のスピンドル22,23が対向配置され、各
スピンドル22,23にはチャック装置24,25がそれぞれ取り
付けられており、クランク軸Wは、その両端を両チャッ
ク装置24,25の各センタ24a,25aにより芯出しされて支持
される。また、一方のスピンドル22の外側には、ロータ
リエンコーダ26aにてその起動・停止を精密に制御され
るサーボモータ26が設けられて、このスピンドル22を減
速駆動するようになっている。また、このスピンドル22
に取り付けられたチャック装置24には、ケレー部27がチ
ャック装置24と一体に回転するように設けられており、
このケレー部埋込27をクランク軸Wに固定することによ
り、両チャック装置24,25のセンタ24a,25a間に支持され
たクランク軸Wに、スピンドル22のトルクが確実に伝達
されるようになっている。
On the other hand, the crankshaft W processed by the roller burnishing machine 1 is set on the machine stand 21 such that the center line L of the journal J serving as the center of rotation is horizontal as shown in FIG. A pair of spindles 22 and 23 are arranged on both sides of the processing machine base 21 so as to face each other. Chuck devices 24 and 25 are attached to the spindles 22 and 23, respectively. Are centered and supported by respective centers 24a, 25a of both chuck devices 24, 25. A servo motor 26 whose start / stop is precisely controlled by a rotary encoder 26a is provided outside one of the spindles 22 to decelerate the spindle 22. Also, this spindle 22
The chuck device 24 attached to the is provided with a Keray part 27 so as to rotate integrally with the chuck device 24,
By fixing the kelly portion embedding 27 to the crankshaft W, the torque of the spindle 22 can be reliably transmitted to the crankshaft W supported between the centers 24a and 25a of the chuck devices 24 and 25. ing.

また第4図は、6気筒エンジン用のクランク軸W1を両
センタ24a,25a間に支持した状態を示すもので、この図
から解るようにクランク軸W1のジャーナル部J1〜J7およ
びピン部P1〜P6には、それぞれ決められた位置に、潤滑
油供給用の油孔Hが形成されている。特に、この6気筒
エンジン用のクランク軸W1の場合には、各ピン部P1〜P6
が120度ずつ位相をズラセテ形成されているため、各油
孔Hの形成位置も多様となっている。
The Fig. 4, the crankshaft W 1 both centers 24a for 6-cylinder engine, but showing a support state between 25a, the journal portion J 1 through J 7 of the crankshaft W 1 As seen from this figure, and the pin portion P 1 to P 6 are in a determined position, respectively, the oil hole H for lubricating oil supply is formed. In particular, when the crankshaft W 1 for the six-cylinder engine, the pin portion P 1 to P 6
Are formed with a phase shift of 120 degrees each, so that the formation positions of the oil holes H are various.

そのため、各ジャーナル部J1〜J7およびピン部P1〜P6
にそれぞれ形成されている特定箇所としての各油孔Hの
位置を正確に割り出し可能とするためには、このクラン
ク軸W1を正確に位置決めしてチャック装置24,25に固定
する必要があるが、この実施例の場合には第4図に示す
ように、クランク軸W1のフロント側、すなわちタイミン
グギヤ取り付け側(第4図において左端)のクランクプ
ーリ取り付けようのキー溝Kを基準としている。なお、
このキー溝Kの位置は、各油孔Hの穿設位置と同一部を
基準として割出されている。したがって、チャック装置
24に一体に設けられたトルク伝達用のケレー部27を利用
して行なう位置決めは、第5図に示すように、ケレー部
27に挿入されたクランク軸W1のクランクプーリ取り付け
部のキー溝Kに位置決めピン28を嵌合させて位置決めす
るとともに、3つのカム爪29をクランクプーリ取り付け
部の外周にそれぞれ係合させて友廻りを規制し、スピン
ドル22の回転がクランク軸Wに確実に伝達されるように
取り付けられる。
Therefore, the journal portion J 1 through J 7 and the pin portion P 1 to P 6
In order to accurately indexable positions of each oil hole H as the specific locations are formed on, it is necessary to fix the crankshaft W 1 and accurately positioned on the chuck device 24, 25 as shown in Figure 4 in the case of this example, are based on the key groove K of the crank pulley mounting on the front side of the crank shaft W 1, i.e. timing gears mounted side (left end in FIG. 4). In addition,
The position of the key groove K is determined based on the same part as the position where each oil hole H is formed. Therefore, the chuck device
As shown in FIG. 5, the positioning performed by using the torque transmitting kelle portion 27 provided integrally with the
With positioning by fitting the positioning pins 28 into the key groove K of the crank pulley mounting portion of the inserted crankshaft W 1 to 27, brought into engagement respectively with three cam claws 29 on the outer periphery of the crank pulley mounting portion friend The rotation of the spindle 22 is restricted so that the rotation is reliably transmitted to the crankshaft W.

なお、ローラバニッシュ加工機1の制御部1bのプログ
ラム14には、この加工機1によってバニッシュ加工を行
なうクランク軸Wの各ジャーナル部Jおよび各ピン部P
にそれぞれ形成されている油孔Hの回転方向の位置のデ
ータに基づいて、各油孔Hの位置においては、バニッシ
ュローラ8の押圧力を、所定の厚さまで減少させる荷重
パターンの制御プログラムが搭載されている。
The program 14 of the control unit 1b of the roller burnishing machine 1 includes each journal J and each pin P of the crankshaft W on which the burnishing is performed by the machine 1.
A load pattern control program for reducing the pressing force of the vanish roller 8 to a predetermined thickness at each position of the oil hole H based on the data of the rotational direction position of the oil hole H formed at each position is installed. Have been.

次に、上記のように構成されるこの実施例の作用を説
明する。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described.

クランク軸Wは、第3図に示すように、その両端をチ
ャック装置24,25の各センタ24a,25aに支持し、かつフロ
ント側のクランクプーリ取り付け部を一方のチャック装
置24側のケレー部27に挿入するとともに、油孔Hの位置
を割出す基準とするためにキー溝Kに位置決めピン28を
嵌合させて位置決めを行ない、さらに3つのカム爪29に
よってこのケレー部27に固定して、加工機架台21の上に
水平にセットする。
As shown in FIG. 3, the crankshaft W has both ends supported by the centers 24a and 25a of the chuck devices 24 and 25, and the crank pulley mounting portion on the front side has a kelly portion 27 on one chuck device 24 side. In order to determine the position of the oil hole H, the positioning pin 28 is fitted into the key groove K for positioning. It is set horizontally on the processing machine base 21.

次に、ローラバニッシュ加工機1の加工部1aを加工機
架台21上の所定の位置に固定する。このとき、平板状の
フレーム2が、クランク軸Wの中心線Lに対して直角と
なるように、すなわち、バニッシュローラ8が取り付け
られたトロリー5の移動方向がクランク軸Wの中心線L
に直交するように配置するとともに、ピン3b,3bで固定
されたローラホルダ3を取外し、かつ油圧シリンダ6の
ロッド6aを縮退させてトロリー5を後退させておく。
Next, the processing portion 1a of the roller burnishing machine 1 is fixed to a predetermined position on the working machine base 21. At this time, the flat frame 2 is perpendicular to the center line L of the crankshaft W, that is, the moving direction of the trolley 5 to which the vanish roller 8 is attached is
And the roller holder 3 fixed with the pins 3b, 3b is removed, and the rod 6a of the hydraulic cylinder 6 is retracted to retract the trolley 5.

そしてコ字形のフレーム2の内側に、バニッシュ加工
を施すクランク軸Wのジャーナル部Jまたはピン部Pを
位置させるとともに、加工部1aの中心線が、加工面に対
して垂直となるように配置した後、この加工部1aを加工
機架台21上に基台20をボルト止めして固定し、最後にロ
ーラホルダ3を装着することにより、クランク軸Wのジ
ャーナル部Jまたはピン部Pをバニッシュローラ8と一
対のバックアップローラ7,7とで挾持する(第2図参
照)。そして、ローラバニッシュ加工機1の加工部1a
は、第3図に示すように、加工機架台21上に基台20をボ
ルト止めされる(第3図参照)。
The journal portion J or the pin portion P of the crankshaft W to be subjected to the burnishing is positioned inside the U-shaped frame 2, and the center line of the processed portion 1a is arranged to be perpendicular to the processed surface. Thereafter, the processing portion 1a is fixed to the processing machine base 21 by bolting the base 20 and finally the roller holder 3 is mounted, so that the journal portion J or the pin portion P of the crank shaft W is 8 and a pair of backup rollers 7, 7 (see FIG. 2). Then, the processing unit 1a of the roller burnishing machine 1
As shown in FIG. 3, the base 20 is bolted onto the processing machine base 21 (see FIG. 3).

加工部1aを所定の位置に固定したら、次にサーボモー
タ26を起動すると、減速駆動されるスピンドル22の回転
を、ケレー部27によりトルク伝達されてクランク軸Wが
回転し、その回転量はスピンドル22に設けられたロータ
リエンコーダ13aにより検出され、検出されたクランク
軸Wの回転量のデータが制御装置13に入力されると、予
め設定されている荷重パターンのプログラムに従って加
工が行なわれる。すなわちプログラムされた油孔Hの回
転方向での位置を示すデータとロータリーエンコーダ13
aによって検出されたクランク軸Wの回転量とにより、
バニッシュローラ8のジャーナル部Jまたはピン部Pに
おける油孔Hに接近したことが検出され、その検出結果
に基づいて、油圧シリンダ6のサーボ弁11に制御装置13
から信号が送られ、サーボ弁11が開いてシリンダ内の圧
油を排出させて、油圧シリンダ6によるバニッシュロー
ラ8の押圧力を降下させてバニッシュ加工を続行すると
ともに、この押圧力が所定量降下したことをロードセル
9から検出すると、サーボ弁11に信号が送られて閉弁す
るとともに、クランク軸Wが更に回転してバニッシュロ
ーラ8の当接位置が油孔Hを通過すると、シリンダ内の
油圧が再び上昇して、ジャーナル部Jまたはピン部Pの
表面をバニッシュ加工する。
After the processing portion 1a is fixed at a predetermined position, when the servo motor 26 is started next, the rotation of the spindle 22 that is driven at a reduced speed is transmitted to the crankshaft W by transmitting the torque by the kelley portion 27, and the rotation amount is determined by the spindle. When data of the detected rotation amount of the crankshaft W is input to the control device 13 and detected by the rotary encoder 13a provided in the motor 22, machining is performed according to a preset load pattern program. That is, data indicating the position of the programmed oil hole H in the rotational direction and the rotary encoder 13
According to the rotation amount of the crankshaft W detected by a,
The approach to the oil hole H in the journal portion J or the pin portion P of the vanish roller 8 is detected, and based on the detection result, the control device 13 is provided to the servo valve 11 of the hydraulic cylinder 6.
And the servo valve 11 is opened to discharge the pressurized oil in the cylinder, reduce the pressing force of the hydraulic cylinder 6 on the burnishing roller 8 to continue the burnishing, and reduce the pressing force by a predetermined amount. Is detected from the load cell 9, a signal is sent to the servo valve 11 to close the valve. When the crankshaft W further rotates and the contact position of the burnishing roller 8 passes through the oil hole H, the hydraulic pressure in the cylinder is reduced. Rises again to burnish the surface of the journal J or the pin P.

なお、クランク軸Wは中心線Lを軸に回転するため変
動がないが、中心線Lを軸に一定の半径の軌跡を描いて
回動するピン部Pのバニッシュ加工を行なう際には、加
工部1aが、ピン18を支点として上下方向に揺動可能に設
けられたフローティングブラケット17にスライド可能に
取り付けられていることから、この加工部1aのバニッシ
ュローラ8とバックアップローラ7,7との間に挾持した
ピン部Pが、回転中心線Lの周囲を一定の半径の軌跡を
描いて回動するのに追随して自動的に揺動しかつスライ
ドすることによって、ジャーナル部Jのバニッシュ加工
の際と同様に加工することができる。
Although the crankshaft W rotates around the center line L, there is no fluctuation. However, when performing the burnishing of the pin portion P that rotates with a locus of a fixed radius around the center line L, the machining is performed. Since the portion 1a is slidably mounted on the floating bracket 17 provided so as to be able to swing vertically with the pin 18 as a fulcrum, the portion between the vanish roller 8 and the backup rollers 7, 7 of the processing portion 1a is The pin portion P pinched between the two is automatically swung and slid in accordance with the rotation of the pin portion P around a rotation center line L along a locus of a constant radius, so that the journal portion J can be burnished. It can be processed in the same way as when.

このように、この実施例のローラバニッシュ加工機1
によれば、クランク軸Wのジャーナル部Jおよびピン部
Pの外周面を高精度にバニッシュ加工できるとともに、
バニッシュローラ8の当接位置が油孔Hに接近すると、
バニッシュローラ8の押圧力が所定量降下するように制
御されるので、加工荷重が一定な従来のローラバニッシ
ュ加工機により加工した場合のように、バニッシュロー
ラの面圧が油孔の部分で増大して、ジャーナル部Jある
いはピン部Pの真円度を悪化させることがない。
Thus, the roller burnishing machine 1 of this embodiment
According to this, the outer peripheral surfaces of the journal portion J and the pin portion P of the crankshaft W can be burnished with high precision,
When the contact position of the vanish roller 8 approaches the oil hole H,
Since the pressing force of the vanish roller 8 is controlled to drop by a predetermined amount, the surface pressure of the vanish roller increases in the oil hole portion as in the case of processing with a conventional roller burnishing machine in which the processing load is constant. Therefore, the roundness of the journal J or the pin P is not deteriorated.

したがって、この実施例のローラバニッシュ加工機1
により仕上げ加工したクランク軸Wのジャーナル部Jお
よびピン部Pは、油孔Hの周囲における陥没が生じず、
高い真円度を確保することができる(第6図参照)。
Therefore, the roller burnishing machine 1 of this embodiment
The journal portion J and the pin portion P of the crankshaft W finished by the process described above do not cause depression around the oil hole H,
High roundness can be ensured (see FIG. 6).

なお、この実施例においては、各ジャーナル部Jおよ
び各ピン部Pのそれぞれの油孔Hの位置に合せて、荷重
パターンを予めプログラムしておき、ロータリエンコー
ダ13aでクランクシャフトWの回転量を検出し、油孔H
が接近すると加工荷重を降下させるようにした場合につ
いて説明したが、荷重パターンを、バニッシュローラ8
と被加工面との接触長さに比例して変化させるようにし
てもよい。
In this embodiment, the load pattern is programmed in advance in accordance with the position of each oil hole H of each journal J and each pin P, and the rotation amount of the crankshaft W is detected by the rotary encoder 13a. And oil hole H
Has been described in which the processing load is lowered when approaching.
May be changed in proportion to the contact length between the workpiece and the work surface.

また、設定する荷重パターンを変えることにより、例
えば、シリンダボア等の使用状態で熱変形を生じる部品
を加工する際に、予め熱変形量を見込んで非真円に加工
する場合にも応用できる。さらに、加工部1aの構造を変
えることにより円筒状のワークの内周面をバニッシュ加
工する装置とすることができる。
Also, by changing the load pattern to be set, for example, when processing a component that undergoes thermal deformation in use such as a cylinder bore, the present invention can be applied to a case where a non-circular shape is formed in consideration of the amount of thermal deformation in advance. Further, by changing the structure of the processing portion 1a, it is possible to provide an apparatus for performing burnishing on the inner peripheral surface of a cylindrical work.

発明の効果 以上、説明したようにこの発明のローラバニッシュ加
工機は、ワークの被加工面に押圧して転動するバニッシ
ュローラと、このバニッシュローラの押圧力の反力をワ
ークを介して受けるバックアップローラと、前記バニッ
シュローラをワークの被加工面に押圧する手段と、前記
被加工面における特定箇所にバニッシュローラが接近し
た場合にバニッシュローラの押し付け力を減じる押圧力
制御手段とを備えているので、有孔軸の表面をバニッシ
ュ加工する場合等においても、ワークの回転量に応じて
バニッシュローラの押圧力を調節することにより、ワー
クの真円度を悪化させることなく表面粗さを大幅に改善
することができる。
Effect of the Invention As described above, the roller burnishing machine of the present invention includes a burnishing roller that rolls by pressing against a work surface of a work, and a backup that receives a reaction force of the pressing force of the burnishing roller via the work. Rollers, means for pressing the burnishing roller against the work surface of the work, and pressing force control means for reducing the pressing force of the burnishing roller when the burnish roller approaches a specific location on the work surface. Even when the surface of a perforated shaft is burnished, the surface roughness can be significantly improved without deteriorating the roundness of the work by adjusting the pressing force of the burnishing roller according to the amount of rotation of the work can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図ないし第6図はこの発明の一実施例を示すもの
で、第1図はローラバニッシュ加工機の全体の構成を示
す図、第2図は加工部のフローティング機構を示す側面
図、第3図はクランク軸をセットした加工機架台に加工
部を取り付けた状態を示す正面図、第4図は6気筒エン
ジン用クランク軸のセット状態を示す一部切欠き断面
図、第5図は第4図のV−V線断面図、第6図はこの実
施例の装置で加工した場合のワークの真円度を表す図、
第7図は従来の装置で加工した場合のワークの真円度を
表す図である。 1…ローラバニッシュ加工機、1a…加工部、1b…制御
部、2…フレーム、3…ローラホルダ、5…トロリー、
6…油圧シリンダ、7…バックアップローラ、8…バニ
ッシュローラ、10…変位検出器、11…サーボ弁、12…油
圧ホース、13…制御装置、13a…ロータリエンコーダ、1
4…プログラム部、15…油圧源、16…スライドレール、1
7…フローティングブラケット、18…ピン、20…基台、2
1…加工機架台、22,23…スピンドル、24,25…チャック
装置、26…サーボモータ、27…ケレー部、28…位置決め
ピン、29…カム爪、W,W1…クランク軸、J,J1〜J7…ジャ
ーナル部、P,P1〜P6…ピン部、H…油孔。
1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a roller burnishing machine, FIG. 2 is a side view showing a floating mechanism of a working section, and FIG. FIG. 3 is a front view showing a state in which a processing unit is attached to a processing machine base on which a crankshaft is set, FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing a setting state of a crankshaft for a six-cylinder engine, and FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along the line VV of FIG. 4, and FIG. 6 is a view showing the roundness of a workpiece when processed by the apparatus of this embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing the roundness of a workpiece when processed by a conventional apparatus. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Roller burnishing machine, 1a ... Processing part, 1b ... Control part, 2 ... Frame, 3 ... Roller holder, 5 ... Trolley,
6 hydraulic cylinder, 7 backup roller, 8 vanish roller, 10 displacement detector, 11 servo valve, 12 hydraulic hose, 13 control device, 13a rotary encoder, 1
4 ... Program section, 15 ... Hydraulic source, 16 ... Slide rail, 1
7… Floating bracket, 18… Pin, 20… Base, 2
1 ... Processing machine base, 22,23 ... Spindle, 24,25 ... Chuck device, 26 ... Servo motor, 27 ... Kelley part, 28 ... Positioning pin, 29 ... Cam claw, W, W 1 ... Crank shaft, J, J 1 to J 7 : journal part, P, P 1 to P 6 : pin part, H: oil hole.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転するワークの被加工面にローラを押し
付けて、この被加工面を平滑に加工するローラバニッシ
ュ加工機において、ワークの被加工面に押し付けて転動
するバニッシュローラと、このバニッシュローラの押し
付け力の反力をワークを介して受けるバックアップロー
ラと、前記バニッシュローラをワークの被加工面に押し
付ける手段と、前記被加工面における特定箇所に前記バ
ニッシュローラが接近した場合にバニッシュローラの押
し付け力を減じる押圧力制御手段とを備えていることを
特徴とするローラバニッシュ加工機。
1. A roller burnishing machine for pressing a roller against a surface to be processed of a rotating workpiece to smoothly process the surface to be processed. A backup roller that receives the reaction force of the pressing force of the roller through the work, a unit that presses the burnishing roller against the work surface of the work, and a burnishing roller when the burnish roller approaches a specific location on the work surface. A roller burnishing machine, comprising: pressing force control means for reducing pressing force.
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