JP3865361B2 - Honing machine - Google Patents

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ワークの内面に仕上げ加工を施すホーニング加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より円筒状のワークWの内周面に仕上げの研磨加工を施す場合、図8に示す如きホーニング加工装置101が使用されてきた。このようなホーニング加工装置101は、下側に固定される固定型131と、固定型131に対して進退可能に配置される駆動体111とを備え、固定型131の上端部に設けられたワーク保持具132によりワークWが所定位置に配置される。このワーク保持具132の上側には、ワークWと同心状の案内孔142を有する位置決め板141が配置され、位置決め板141の上側には案内孔142を介してワークWの内周面に潤滑剤を供給する潤滑手段151が設けられる。また、駆動体111の下端部には、ワーク保持具側端部にワークWの内周面に当接するホーニングヘッド122、中央側に位置決め板141の案内孔142に嵌合する案内部123を有するホーニングツール121が設けられていた。
【0003】
上記ホーニング加工装置101でワークWの内周面に研磨加工を行う場合、まず、ワーク保持具132を使用して固定型131にワークWを固定した状態で、ホーニングツール121を回転させるとともに連続的に下降させる。そしてホーニングツール121のホーニングヘッド122が位置決め板141の案内孔142を通過すると同時にホーニングツール121の案内部123が案内孔142に嵌合し、ホーニングツール121の軸心とワークWの軸心が一致するように調心され、更にホーニングツール121は下降し、図9に示す如く、ワークWの内周面にホーニングヘッド122の外周研磨部122aが当接する状態で上下方向に往復運動を行い、研磨加工を施してきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如きホーニング加工装置101を使用してワークの内周面に研磨加工を行う場合、ホーニングツール121の案内部123と位置決め板141の案内孔142とによりホーニングツール121とワークWとが自動調心されるため、高い寸法精度を維持できるという利点がある。しかしこのように位置決め板141の案内孔142を介してワークWの内周面に潤滑剤を供給するホーニング加工装置101では、ワークWの内周面にホーニングヘッド122が当接し研磨加工を実施しているとき、ホーニングツール121の案内部123が位置決め板141の案内孔142に嵌合しているため、研磨加工中にワークWの内周面に潤滑剤を供給することができず、長期の使用によりワークWの内周面の面粗度が低下し、ホーニングツール121の寿命も短くなるということがある。
【0005】
この不具合を解決するためワーク保持具132と位置決め板141との間隔を広げ両者間に潤滑手段151を設けて直接潤滑剤をワークWの内周面に供給することも考えられる。しかしワーク保持具132と位置決め板141との間隔を広げると、ホーニングツール121のホーニングヘッド122と案内部123との間隔を広くしなければならず、そのためホーニングツール121が案内部123で自動調心されてもホーニングヘッド122は軸線垂直方向に振れて寸法精度が低下するということがある。
【0006】
従って本発明は上述の如き課題を解決し、研磨加工の面粗度の低下を抑制し、ホーニングツールの寿命を延ばすとともに、長期にわたって高い寸法精度を得ることができるホーニングツールを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の構成は以下のとおりである。
【0008】
1.筒状のワークを保持するワーク保持具と、ワーク保持具に対し進退可能に配置され、ワーク保持具側端部にワークの内周面に当接するホーニングヘッド、中央側にホーニングヘッドの外径より大径の案内部を有するホーニングツールと、ホーニングツールの案内部が嵌合し、ホーニングツールの軸線垂直方向の位置決めを行う案内孔を有する位置決め板と、位置決め板の案内孔を介しワークの内周面に潤滑剤を供給する潤滑手段とを備えるホーニング加工装置において、位置決め板の案内孔に対向する内周面に軸線方向に延びる誘動溝を形成する。
【0009】
2.位置決め板の内周面における潤滑手段側端部に、端面に向かって漸次拡径されるテーパ面を形成する。
【0010】
3.誘動溝を螺旋状に形成する。
【0011】
【実施例】
以下本発明の実施例を図1乃至図6に基づいて説明する。
【0012】
図1は本発明の実施例によるホーニング加工装置1にワークWを配置した状態を表し、下側に固定される固定型31と、固定型31に対して進退可能に配置される駆動体11と、固定型31と駆動体11の間に配置される位置決め板41と、三者を装着し上下方向に延びる支持ボード61とを備える。
【0013】
固定型31は、床に固定されるベース33と、ベース33の上部に配置されるダイス34と、ワークWを所定位置に固定するワーク保持具32とからなり、ダイス34及びベース33には、その中心を貫通する排出孔34a,33aが形成される。また、ワーク保持具32は、ワークWに対し水平方向で進退可能に構成され、ワークWを両側から把持可能である。
【0014】
駆動体11は、その下端部にワークWと同心状にホーニングツール21が配置され、ホーニングツール21の被チャック軸24を主軸14のチャック部13が把持することにより、主軸14とホーニングツール21は一体的に固定される。ここでホーニングツール21は、ワーク保持具側端部に外周に砥石を取付けた研磨部22aを有するホーニングヘッド22と、中央側にホーニングヘッド22の外径より大径の案内部23が形成され、ホーニングヘッド22の外径は研磨前のワークWの内径より若干大径に形成される。このホーニングツール21及び主軸14は、図示せぬベルトでモータ15と同期し回転する。そして主軸14を保持するハウジング12及び隣接するモータ15は、支持ボード61のレール62と係合するキャリア16に固定され、上下方向に移動可能である。
【0015】
また位置決め板41は、ワーク保持具32の上側に隣接して支持ボード61に固定され、ワーク保持具32に保持されたワークWと同心の案内孔42を有する。この案内孔42の内径はホーニングツール21の案内部23外径と略同一である。ここで位置決め板41について図2に基づいて更に説明すると、内周面に案内孔42に沿って軸線方向に延びる三本の誘動溝43が形成される。また内周面の上端部には、上端面に向かって漸次拡径されるテーパ面44が形成される。
【0016】
51は位置決め板41の上側に配置される潤滑手段で、位置決め板41の案内孔42を介してワークWの内周面に潤滑剤を供給する。
【0017】
次に上記ホーニング加工装置1を使用して研磨加工を行う方法を説明する。まず、ダイス34の上面に載置したワークWをワーク保持具32で水平方向から把持固定する。続いて、モータ15で主軸14及びホーニングツール21を回転すると同時に、図3に示す如く、潤滑手段51から潤滑剤を放出させる。その後、ホーニングツール21を下降させ、図4に示す如く、ホーニングツール21のホーニングヘッド22が位置決め板41の案内孔42を通過後、図5に示す如く、ホーニングツール21の案内部23が位置決め板41の案内孔42に嵌合され、ホーニングツール21の軸心とワークWの軸心が一致するように調心される。このホーニングツール21の案内部23と位置決め板41の案内孔42が嵌合した状態において、潤滑剤は誘動溝43を通過し、ワークWの内周面とホーニングヘッド22の研磨部22aが当接する加工面に供給される。そしてホーニングツール21は更に下降し、図6に示す如く、継続的に潤滑剤が供給される状態でワークWの内周面に対しホーニングヘッド22が上下方向に往復運動を行い研磨加工が施される。そして最後に駆動体11が上方へ退避し、研磨加工が完了する。
【0018】
よって、上記ホーニング加工装置1は位置決め板41の案内孔42に対向する内周面に軸線方向に延びる誘動溝43を形成したため、研磨加工中において誘動溝43を介してワークWの内周面に潤滑剤を供給できる。
【0019】
また、位置決め板41の内周面における潤滑手段側端部に、端面に向かって漸次拡径されるテーパ面44を形成することにより、テーパ面44に沿って潤滑剤を誘動溝43に導入できる。
【0020】
尚、上記実施例では位置決め板41の誘動溝43を軸線方向に沿わせてストレートに形成したが、図7に示す如く、誘動溝43を螺旋状に形成しても良い。このように誘動溝43を螺旋状に形成することにより、ホーニングツール21の往復運動で潤滑剤を位置決め板41の案内孔42及びホーニングツール21の案内部23全面に供給できる。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、筒状のワークを保持するワーク保持具と、ワーク保持具に対し進退可能に配置され、ワーク保持具側端部にワークの内周面に当接するホーニングヘッド、中央側にホーニングヘッドの外径より大径の案内部を有するホーニングツールと、ホーニングツールの案内部が嵌合し、ホーニングツールの軸線垂直方向の位置決めを行う案内孔を有する位置決め板と、位置決め板の案内孔を介しワークの内周面に潤滑剤を供給する潤滑手段とを備えるホーニング加工装置において、位置決め板の案内孔に対向する内周面に軸線方向に延びる誘動溝を形成したため、研磨加工中において誘動溝を介してワークの内周面に潤滑剤を供給でき、ワークの内周面の面粗度を良好に維持できるとともに、ホーニングツールの寿命を延ばすことができる。また、ホーニングツールのホーニングヘッドと案内部との間隔を狭く設定できるため、高い寸法精度を得ることができる。
【0022】
次に、位置決め板の内周面における潤滑手段側端部に、端面に向かって漸次拡径されるテーパ面を形成すると、テーパ面に沿って潤滑剤を誘動溝に充分に導入できる。
【0023】
更に、誘動溝を螺旋状に形成すると、ホーニングツールの往復運動で潤滑剤を位置決め板の案内孔及びホーニングツールの案内部全面に供給でき、ホーニングツール及び位置決め板の寿命も延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるホーニング加工装置を表す部分断面正面図である。
【図2】本発明の実施例によるホーニング加工装置の構成部品である位置決め板を表し、(ア)は断面正面図、(イ)は平面図である。
【図3】本発明の実施例によるホーニング加工装置を使用して研磨加工を行う第一段階を表す部分断面拡大図である。
【図4】本発明の実施例によるホーニング加工装置を使用して研磨加工を行う第二段階を表す部分断面拡大図である。
【図5】本発明の実施例によるホーニング加工装置を使用して研磨加工を行う第三段階を表す部分断面拡大図である。
【図6】本発明の実施例によるホーニング加工装置を使用して研磨加工を行う第四段階を表す部分断面拡大図である。
【図7】本発明の他の実施例によるホーニング加工装置を表す部分断面正面図である。
【図8】従来の研磨加工前のホーニング加工装置を表す部分断面正面図である。
【図9】従来の研磨加工後のホーニング加工装置を表す部分断面正面図である。
【符号の説明】
21 ホーニングツール
22 ホーニングヘッド
23 案内部
32 ワーク保持具
41 位置決め板
42 案内孔
43 誘動溝
44 テーパ面
51 潤滑手段
W ワーク
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a honing apparatus that performs finishing on the inner surface of a workpiece.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a honing apparatus 101 as shown in FIG. 8 has been used to finish polishing the inner peripheral surface of a cylindrical workpiece W. Such a honing apparatus 101 includes a fixed die 131 fixed to the lower side and a driving body 111 arranged to be movable back and forth with respect to the fixed die 131, and a workpiece provided at an upper end portion of the fixed die 131. The workpiece W is placed at a predetermined position by the holder 132. A positioning plate 141 having a guide hole 142 concentric with the workpiece W is disposed above the workpiece holder 132, and a lubricant is provided on the inner peripheral surface of the workpiece W via the guide hole 142 above the positioning plate 141. Lubricating means 151 for supplying Further, at the lower end portion of the driving body 111, there is a honing head 122 that contacts the inner peripheral surface of the workpiece W at the workpiece holder side end portion, and a guide portion 123 that fits into the guide hole 142 of the positioning plate 141 at the center side. A honing tool 121 was provided.
[0003]
When the honing apparatus 101 performs polishing on the inner peripheral surface of the workpiece W, first, the honing tool 121 is rotated and continuously in a state where the workpiece W is fixed to the fixed mold 131 using the workpiece holder 132. To lower. As soon as the honing head 122 of the honing tool 121 passes through the guide hole 142 of the positioning plate 141, the guide portion 123 of the honing tool 121 fits into the guide hole 142, and the axis of the honing tool 121 coincides with the axis of the workpiece W. The honing tool 121 is further lowered, and as shown in FIG. 9, the reciprocating motion is performed in the vertical direction in a state where the outer peripheral polishing portion 122a of the honing head 122 is in contact with the inner peripheral surface of the workpiece W. Has been processed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the honing device 101 as described above is used to polish the inner peripheral surface of the workpiece, the honing tool 121 and the workpiece W are automatically adjusted by the guide portion 123 of the honing tool 121 and the guide hole 142 of the positioning plate 141. Therefore, there is an advantage that high dimensional accuracy can be maintained. However, in the honing apparatus 101 that supplies the lubricant to the inner peripheral surface of the workpiece W through the guide hole 142 of the positioning plate 141 in this way, the honing head 122 abuts on the inner peripheral surface of the workpiece W and performs polishing. Since the guide portion 123 of the honing tool 121 is fitted in the guide hole 142 of the positioning plate 141, the lubricant cannot be supplied to the inner peripheral surface of the workpiece W during the polishing process. Use may reduce the surface roughness of the inner peripheral surface of the workpiece W and shorten the life of the honing tool 121.
[0005]
In order to solve this problem, it is conceivable that the interval between the workpiece holder 132 and the positioning plate 141 is widened and the lubricating means 151 is provided therebetween to directly supply the lubricant to the inner peripheral surface of the workpiece W. However, if the interval between the work holder 132 and the positioning plate 141 is increased, the interval between the honing head 122 of the honing tool 121 and the guide portion 123 must be increased. Therefore, the honing tool 121 is automatically aligned by the guide portion 123. Even if the honing head 122 is swung in the direction perpendicular to the axis, the dimensional accuracy may decrease.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a honing tool that solves the problems as described above, suppresses a decrease in surface roughness of the polishing process, extends the life of the honing tool, and can obtain high dimensional accuracy over a long period of time. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the present invention is as follows.
[0008]
1. A workpiece holder that holds a cylindrical workpiece, a honing head that is arranged so as to be able to advance and retreat relative to the workpiece holder, contacts the inner peripheral surface of the workpiece at the end of the workpiece holder, and the outer diameter of the honing head at the center A honing tool having a large-diameter guide portion, a positioning plate with which the honing tool guide portion is fitted and positioning in the axis vertical direction of the honing tool, and the inner periphery of the work through the guide hole of the positioning plate In a honing apparatus including a lubricating means for supplying a lubricant to a surface, a guide groove extending in the axial direction is formed on an inner peripheral surface facing the guide hole of the positioning plate.
[0009]
2. A tapered surface that gradually increases in diameter toward the end surface is formed at the end on the lubricating means side on the inner peripheral surface of the positioning plate.
[0010]
3. The induction groove is formed in a spiral shape.
[0011]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0012]
FIG. 1 shows a state in which a workpiece W is arranged in a honing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The positioning plate 41 is disposed between the fixed die 31 and the driving body 11, and the support board 61 is attached to the three members and extends in the vertical direction.
[0013]
The fixed mold 31 includes a base 33 fixed to the floor, a die 34 disposed on the top of the base 33, and a work holder 32 that fixes the work W in a predetermined position. Discharge holes 34a and 33a penetrating the center are formed. The workpiece holder 32 is configured to be able to advance and retract in the horizontal direction with respect to the workpiece W, and can grip the workpiece W from both sides.
[0014]
The driving body 11 has a honing tool 21 disposed concentrically with the workpiece W at the lower end thereof, and the chuck portion 13 of the main shaft 14 grips the chucked shaft 24 of the honing tool 21 so that the main shaft 14 and the honing tool 21 are It is fixed integrally. Here, the honing tool 21 has a honing head 22 having a polishing portion 22a with a grindstone attached to the outer periphery on the work holder side end, and a guide portion 23 having a diameter larger than the outer diameter of the honing head 22 on the center side. The outer diameter of the honing head 22 is formed to be slightly larger than the inner diameter of the workpiece W before polishing. The honing tool 21 and the main shaft 14 rotate in synchronization with the motor 15 by a belt (not shown). The housing 12 that holds the main shaft 14 and the adjacent motor 15 are fixed to the carrier 16 that engages with the rail 62 of the support board 61 and can move in the vertical direction.
[0015]
The positioning plate 41 is fixed to the support board 61 adjacent to the upper side of the workpiece holder 32 and has a guide hole 42 concentric with the workpiece W held by the workpiece holder 32. The inner diameter of the guide hole 42 is substantially the same as the outer diameter of the guide portion 23 of the honing tool 21. Here, the positioning plate 41 will be further described with reference to FIG. 2. Three guiding grooves 43 extending in the axial direction along the guide holes 42 are formed on the inner peripheral surface. Further, a tapered surface 44 is formed at the upper end portion of the inner peripheral surface so as to gradually increase in diameter toward the upper end surface.
[0016]
51 is a lubricating means arranged on the upper side of the positioning plate 41 and supplies the lubricant to the inner peripheral surface of the workpiece W through the guide hole 42 of the positioning plate 41.
[0017]
Next, a method for performing polishing using the honing apparatus 1 will be described. First, the workpiece W placed on the upper surface of the die 34 is held and fixed from the horizontal direction by the workpiece holder 32. Subsequently, at the same time as the main shaft 14 and the honing tool 21 are rotated by the motor 15, the lubricant is released from the lubricating means 51 as shown in FIG. Thereafter, the honing tool 21 is lowered, and as shown in FIG. 4, after the honing head 22 of the honing tool 21 passes through the guide hole 42 of the positioning plate 41, as shown in FIG. 41 is fitted into the guide hole 42 and aligned so that the axis of the honing tool 21 and the axis of the workpiece W coincide. In a state where the guide portion 23 of the honing tool 21 and the guide hole 42 of the positioning plate 41 are fitted, the lubricant passes through the guide groove 43, and the inner peripheral surface of the workpiece W and the polishing portion 22 a of the honing head 22 are in contact with each other. Supplied to the contact surface. Then, the honing tool 21 is further lowered, and as shown in FIG. 6, the honing head 22 reciprocates in the vertical direction with respect to the inner peripheral surface of the workpiece W in a state in which the lubricant is continuously supplied, and polishing is performed. The Finally, the driver 11 is retracted upward, and the polishing process is completed.
[0018]
Therefore, since the honing apparatus 1 has the guide groove 43 extending in the axial direction on the inner peripheral surface facing the guide hole 42 of the positioning plate 41, the inner periphery of the workpiece W is interposed via the guide groove 43 during the polishing process. Lubricant can be supplied to the surface.
[0019]
Further, a lubricant is introduced into the guide groove 43 along the taper surface 44 by forming a taper surface 44 that gradually increases in diameter toward the end surface at the end on the lubrication means side of the inner peripheral surface of the positioning plate 41. it can.
[0020]
In the above embodiment, the guide groove 43 of the positioning plate 41 is formed straight along the axial direction. However, the guide groove 43 may be formed in a spiral shape as shown in FIG. Thus, by forming the guide groove 43 in a spiral shape, the reciprocating motion of the honing tool 21 can supply the lubricant to the guide holes 42 of the positioning plate 41 and the entire guide portion 23 of the honing tool 21.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the workpiece holder that holds the cylindrical workpiece, and the honing head that is disposed so as to be able to advance and retreat with respect to the workpiece holder and that abuts the inner peripheral surface of the workpiece at the workpiece holder side end. A honing tool having a guide portion larger than the outer diameter of the honing head on the center side, a positioning plate having a guide hole for positioning the honing tool in the direction perpendicular to the axis line, In the honing processing apparatus comprising a lubricating means for supplying a lubricant to the inner peripheral surface of the workpiece via the guide hole of the plate, an induction groove extending in the axial direction is formed on the inner peripheral surface facing the guide hole of the positioning plate. Lubricant can be supplied to the inner peripheral surface of the workpiece through the guide groove during the polishing process, and the surface roughness of the inner peripheral surface of the workpiece can be maintained well and the life of the honing tool can be extended. Succoth can. Moreover, since the space | interval of the honing head of a honing tool and a guide part can be set narrow, high dimensional accuracy can be obtained.
[0022]
Next, if a tapered surface that gradually increases in diameter toward the end surface is formed at the end on the lubricating means side on the inner peripheral surface of the positioning plate, the lubricant can be sufficiently introduced into the guide groove along the tapered surface.
[0023]
Further, when the guide groove is formed in a spiral shape, the reciprocating motion of the honing tool can supply the lubricant to the entire guide hole of the positioning plate and the entire guide portion of the honing tool, thereby extending the lifetime of the honing tool and the positioning plate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional front view showing a honing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B show a positioning plate that is a component of a honing apparatus according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a cross-sectional front view, and FIG. 2A is a plan view.
FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional view showing a first stage of performing polishing using the honing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view showing a second stage of performing polishing using the honing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view showing a third stage in which polishing is performed using a honing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged partial sectional view showing a fourth stage in which polishing is performed using the honing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partial sectional front view showing a honing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partial cross-sectional front view showing a conventional honing apparatus before polishing.
FIG. 9 is a partial cross-sectional front view showing a conventional honing apparatus after polishing.
[Explanation of symbols]
21 Honing tool 22 Honing head 23 Guide section 32 Work holder 41 Positioning plate 42 Guide hole 43 Guide groove 44 Tapered surface 51 Lubricating means W Workpiece

Claims (3)

筒状のワーク(W)を保持するワーク保持具(32)と、該ワーク保持具(32)に対し進退可能に配置され、ワーク保持具側端部にワーク(W)の内周面に当接するホーニングヘッド(22)、中央側にホーニングヘッド(22)の外径より大径の案内部(23)を有するホーニングツール(21)と、該ホーニングツール(21)の案内部(23)が嵌合し、ホーニングツール(21)の軸線垂直方向の位置決めを行う案内孔(42)を有する位置決め板(41)と、該位置決め板(41)の案内孔(42)を介しワーク(W)の内周面に潤滑剤を供給する潤滑手段(51)とを備えるホーニング加工装置において、前記位置決め板(41)の案内孔(42)に対向する内周面に軸線方向に延びる誘動溝(43)を形成したことを特徴とするホーニング加工装置。A workpiece holder (32) that holds the cylindrical workpiece (W) and a workpiece holder (32) that is disposed so as to be capable of moving forward and backward. A honing tool (21) having a guide portion (23) having a diameter larger than the outer diameter of the honing head (22) and a guide portion (23) of the honing tool (21) are fitted. And a positioning plate (41) having a guide hole (42) for positioning the honing tool (21) in the direction perpendicular to the axis, and the workpiece (W) through the guide hole (42) of the positioning plate (41). In the honing apparatus comprising a lubricating means (51) for supplying a lubricant to the peripheral surface, an induction groove (43) extending in the axial direction on the inner peripheral surface facing the guide hole (42) of the positioning plate (41) With the formation of That honing device. 前記位置決め板(41)の内周面における潤滑手段側端部に、端面に向かって漸次拡径されるテーパ面(44)を形成したことを特徴とする請求項1記載のホーニング加工装置。The honing apparatus according to claim 1, wherein a taper surface (44) that gradually increases in diameter toward the end surface is formed at an end portion on the lubricating means side on the inner peripheral surface of the positioning plate (41). 前記誘動溝(43)を螺旋状に形成したことを特徴とする請求項1及び2記載のホーニング加工装置。The honing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the guide groove (43) is formed in a spiral shape.
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