JP3974363B2 - Internal surface processing method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物に形成された円筒状の内周面を少なくともホーニング加工するための方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、工作物の内周面を高精度で加工する方法として、ホーニング加工が知られている。このホーニング加工は、前端部に砥石が設けられたホーニングツールを工作物の内側に挿入し、当該工作物の内周面に前記砥石が接触する状態で、前記ホーニングツールを軸方向に往復動させると同時に回転駆動させることにより行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のホーニング加工方法では、ホーニングツールを回転駆動しながらその軸方向に往復動させなければならず、そのための駆動機構が複雑となる不都合がある。
【0004】
このような不都合を解消する手段として、前記工作物を主軸に装着してこの主軸と一体に回転させつつ、前記ホーニングツールを前記主軸と反対側から工作物内に挿入する方法が考えられる。この方法によれば、ホーニングツールの動きは軸方向の往復動のみで良く、その駆動機構は単純化される。しかしながら、この方法では、長尺のホーニングツールと前記主軸とを一直線状に並べて配置する必要があり、装置全体が(特に軸方向に)大型化してしまう不都合がある。
【0005】
また、従来のホーニング盤のさらなる欠点として、そのホーニング加工の前加工として工作物の内面研削を行う場合、設備としてホーニング盤と内面研削盤とを併設しなければならず、設備が非常に大掛かりなものとなる。しかも、前記内面研削盤、ホーニング盤のそれぞれにおいて個別に工作物の段取りをしなければならず、作業が非常に面倒であるとともに、工作物の芯出しが容易でないという不都合がある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑み、コンパクトな構造を維持しながら、単純なホーニングツールの動きでホーニング加工できるようにすることを目的とし、さらに好ましくは、そのホーニング加工の前加工として研削加工をする場合に、必要な設備を縮小化し、かつ、段取り替え作業を不要にして加工効率を高めることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、回転中心軸上に挿通孔をもつ主軸の前端部に円筒状内周面をもつ工作物を装着し、この装着部を前記主軸とともに回転させる工程と、内面研削用砥石を回転駆動しながら前記工作物の内側に前方から挿入して当該内面研削用砥石により当該工作物の内周面を研削する工程と、内面研削終了後、前記主軸に前記工作物を装着したまま当該主軸の挿通孔を通じて前記工作物の内側に後方からホーニングツールを挿入し、かつ、主軸及び工作物が回転する状態で前記ホーニングツールの砥石を前記工作物の内周面に接触させながら軸方向に往復させることにより当該内周面をホーニング加工する工程とを含む内面加工方法である。
【0008】
なお、ここでいう「前方」「後方」とは、それぞれ「工作物を挟んで主軸の反対側」「主軸と同じ側」を意味するものであり、主軸及びホーニングツールの向きを水平に限定する趣旨ではない。例えば、これらの主軸やホーニングツールが上下方向に配されていてもよい。
【0009】
前記方法では、主軸とともに工作物を回転させながら、この工作物の内側にホーニングツールを挿入するようにしているので、このホーニングツールは軸方向に往復動させるだけでよく、回転駆動する必要がない。しかも、前記主軸の回転中心軸上に設けられた挿通孔を通じてホーニングツールを工作物に対して後方から挿入するようにしているので、工作物に対して前方からホーニングツールを挿入する場合に比べて加工上必要とされる軸方向のスペースは大幅に削減される。
【0012】
又、主軸前端部に工作物を装着したままの状態で、その前方から内面研削用砥石を挿入することにより内面研削をすることができ、その次に後方からホーニングツールを挿入することによりホーニング加工(仕上げ加工)をすることができる。
従って、従来のように内面研削加工及びホーニング加工をそれぞれ独立した工作機械で実行する方法と異なり、内面研削加工からホーニング加工への移行時に工作物の段取り替えをする必要がなく、サイクルタイムが飛躍的に短縮されるとともに、芯出しが不要となる。
【0013】
また本発明は、前記方法を実施するための装置であって、回転中心軸上に挿通孔をもつ主軸と、この主軸を回転可能に支持する支持部材と、前記主軸を回転駆動する主軸駆動手段と、前記主軸の前端部に設けられ、円筒状内周面をもつ工作物を保持する工作物保持手段と、前記主軸の挿通孔内にこの主軸に対して軸方向に移動可能でかつ相対回転可能となるように挿通され、前端部が前記工作物保持手段に保持された工作物の内側にその後方から挿入可能で、かつ、その前端部に前記工作物の内周面をホーニング加工するための砥石が設けられたホーニングツールと、このホーニングツールを軸方向に往復動させるホーニング操作手段とを備えるとともに、前記ホーニングツールと主軸との間に両者に対して軸方向に相対移動可能な状態で介在する筒状の保持操作部材と、この保持操作部材を軸方向に移動させる保持駆動手段とを備え、当該保持操作部材の軸方向の動きに連動して前記工作物保持手段が工作物を保持する状態と解放する状態とに切換えられるホーニング加工装置である。
【0014】
この装置によれば、工作物は工作物保持手段に保持された状態で主軸と一体に回転駆動されるので、ホーニング操作手段は単にホーニングツールを軸方向に往復動させるだけでよく、ホーニングツールを回転駆動する必要がないことから、構成が簡素化される。しかも、主軸の回転中心軸上に設けられた挿通孔を通じて前記工作物に対して後方からホーニングツールが挿入されるので、工作物の前方にホーニングツールが配されるものに比べ、装置全体の軸方向寸法が大幅に削減される。
また、保持操作部材を軸方向に動かすだけの簡単な駆動機構によって、工作物保持手段を保持状態と解放状態とに切換えることができる。しかも、前記保持操作部材は筒状でホーニングツールと主軸との間に介在しているので、装置全体をコンパクトな構造に維持しながら前記工作物保持手段の切換ができる。
【0015】
この装置では、前記工作物保持手段とホーニング操作手段との間にホーニングツール支持部材が設けられ、このホーニングツール支持部材は、前記主軸及びホーニングツールのいずれか一方に対して相対回転可能でかつ他方に対して軸方向に移動可能となる状態で前記主軸の内周面とホーニングツールの外周面との間に介在している構成とすることが、より好ましい。
【0016】
この構成によれば、ホーニングツールは工作物保持手段とホーニング操作手段との間の位置でホーニングツール支持部材を介して主軸側に支持されることとなり、ホーニングツールが長尺の場合にもその支持剛性を高めることができる。しかも、ホーニングツール支持部材は、前記主軸及びホーニングツールのいずれか一方に対して相対回転可能でかつ他方に対して軸方向に移動可能となる状態で配設されていればよく、かかる簡素な構成で、前記ホーニングツールを主軸に対して軸方向に移動可能でかつ相対回転可能な状態を保つことができる。
【0017】
前記工作物保持手段は、主軸側に工作物を保持できるものであればよく、従来から用いられている種々の構造が適用可能であるが、この工作物保持手段として、筒状の後方支持部材と、この後方支持部材に工作物の後端面が当たった状態で当該工作物を前方から後方に向けて押圧する把持爪とを備え、前記後方支持部材の内側を通って前記工作物の内側にホーニングツールの前端部が挿入されるように構成されているものが、好適である。
【0018】
この構成によれば、工作物が後方支持部材と把持爪とによって軸方向に挟持されるため、工作物が径方向外側から強く把持される構造に比べて当該径方向への工作物の歪みが極めて小さく、その分加工精度が向上する。しかも、前記後方支持部材の内側を通じて不都合なくホーニングツールを工作物の内側へ挿入することができる。
【0021】
また本発明は、前記いずれかのホーニング加工装置と、内面研削用砥石を保持し、この内面研削用砥石を回転駆動しながら前記ホーニング加工装置の工作物保持手段により保持された工作物の内側に挿入することにより当該工作物の内周面を研削加工する内面研削装置とを備えた内面加工装置である。
【0022】
この装置によれば、前記主軸及び工作物保持手段を、内面研削加工及びホーニング加工の双方に活用することができる。換言すれば、共通の主軸及び工作物保持手段を用いて同一工作物の内面研削加工とホーニング加工の双方を行うことができ、設備は飛躍的に簡素化される。しかも、ホーニングツールは主軸の挿通孔内に挿通されているので、工作物の前方には内面研削装置のみを対峙させればよく、装置全体のスペースも大幅に縮小される。また、内面研削加工からホーニング加工への移行時に工作物の段取り替えをする必要がなく、芯出しも不要となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
図1において、共通のベース10上に内面研削装置12とホーニング加工装置14とが相対向した状態て配置されている。
【0025】
内面研削装置12は、ホイールへッド16を備え、このホイールへッド16内に主軸が回転可能に支持されるとともにこれを回転駆動するモータが内蔵されている。前記主軸の前端には工具装着部18が設けられ、この工具装着部18に内面研削用砥石20をもつ砥石軸が装着されている。
【0026】
ホーニング加工装置14は、水平方向に配された主軸22と、この主軸22の前端部(図1では右端部)に設けられたチャック部(工作物保持手段)24と、前記主軸22を軸受25を介してその中心軸回りに回転可能に支持するハウジング(主軸支持手段)26とを備え、このハウジング26から後方に主軸22の後端部が突出し、この後端部に前記主軸22を回転駆動するための主軸駆動手段28が連結されている。
【0027】
この主軸駆動手段28は、前記ハウジング26から後方に突出する主軸22の後端部に固定された従動プーリ29と、駆動源である主軸駆動モータ34と、その出力軸に連結された原動プーリ30と、前記両プーリ29,30の間に掛け渡される伝動ベルト32とで構成されている。また、この主軸駆動手段28のさらに後方には、後述の保持駆動手段64と、図5に示すホーニング操作手段90とが設けられている。
【0028】
次に、前記チャック部24の構造を図2及び図3に基づいて説明する。
【0029】
加工対象となる工作物Wは、円筒状内周面をもつ筒状をなし、チャック部24は、この工作物Wをその中心軸が主軸22の回転中心軸と一致する状態で保持するように構成されている。具体的に、このチャック部24は、円筒状の後方支持部材36と、この後方支持部材36に工作物Wの後端面が当たった状態で当該工作物Wを前方から後方に向けて押圧する複数の把持爪38と、工作物Wを径方向外側から支持する支持爪40とを備え、これら把持爪38と支持爪40とが周方向に交互に並べて設けられている。
【0030】
前記把持爪38及び支持爪40は、図2の実線に示すように工作物Wを保持する保持位置と、同図二点鎖線に示すように工作物Wから離れて同工作物Wを解放する解放位置とに切換えられるようになっている。
【0031】
このうち、まず把持爪38の切換機構(開閉機構)を説明すると、主軸22の前端には、ドーナツ板状の基板42が固定され、この基板42の外周部に複数のスリーブ44が固定されている。各スリーブ44は主軸22の回転中心軸と平行な方向に延び、その内側に軸方向に移動可能に支持軸46が挿通され、この支持軸46の前端にボルト48によって把持爪38が固定されている。
【0032】
前記支持軸46の外周面上にはその軸方向に対して傾斜して延びるカム溝46aが形成される一方、スリーブ44からは内方にピン44aが突出し、このピン44aが前記カム溝46aに嵌入されている。そして、前記スリーブ44内で支持軸46が軸方向(前後方向)に移動するのに伴い、これと一体に前記把持爪38が後方の把持位置(図2実線位置)と前方の解放位置(同図二点鎖線位置)との間で前後方向に移動するとともに、その移動に伴って前記支持軸46と一体に当該支持軸46の中心軸回りに把持爪38が回動するように、前記カム溝46aの形状が設定されている。
【0033】
なお、各スリーブ44によって囲まれる領域には支持壁49が設けられ、この支持壁49の中央部分にこれを貫通するようにして前記後方支持部材36が固定されている。
【0034】
次に、支持爪40の開閉機構について説明すると、前記基板42の前面には薄肉の前壁をもつダイヤフラム50が固定され、このダイヤフラム50は前後方向に撓み変形可能な前壁50aを有している。この前壁50aの中央部にはスリーブ51が固定されるとともに、当該前壁50aの前面に主軸22の軸方向と平行な方向に突出する支持軸52が固定され、この支持軸52の前端部に前記支持爪40が固定されている。
【0035】
一方、前記主軸22はその回転中心軸上に挿通孔をもつ大径の筒状をなし、その回転中心軸上に後述のホーニングツールTが挿通されるとともに、このホーニングツールTと主軸22との間に保持操作部材である筒状のドローバー54が介在している。
【0036】
このドローバー54は、その外周面に設けられた軸方向の溝54aと、主軸22側に固定されたピン62との嵌合により、主軸22に対する相対回転は規制される一方、前記溝54aの長さ分だけ軸方向に移動することが許容されている。そして、このドローバー54の軸方向の動きに従って、前記支持軸46及び把持爪38が前後方向に切換操作されると同時に、支持爪40の開閉操作も行われるようになっている。
【0037】
詳しくは、前記ドローバー54の前端部に開閉操作スリーブ58が設けられ、この開閉操作スリーブ58は、その内周面のねじ58bによってドローバー54の前端部に固定される一方、前端からは押圧操作リング部58aが前方に突出している。そして、この押圧操作リング部58aと、それよりも後方に設けられた突出部56の頭部との間に連結アーム60の基部が挟み込まれるとともに、同アーム60の自由端部が前記支持軸46の後端部に固定されている。
【0038】
この構造において、ドローバー54及び開閉操作スリーブ58が図2実線に示す後端位置にあるときは、これらと一体に連結アーム60、支持軸46、及び把持爪38が後方に引き込まれ、同把持爪38が後方支持部材36とともに工作物Wを軸方向(前後方向)両側から挟持する一方、ダイヤフラム50の前壁50aは無変形状態を保ち、この前壁50aに支持軸52を介して取付けられている支持爪40は工作物Wを径方向外側から支持する位置に保たれる。これに対し、前記ドローバー54及び開閉操作スリーブ58が前方に押し出されると、これらと一体に連結アーム60、支持軸46、及び把持爪38が前方に押し出され、同把持爪38が前方の解放位置に切換えられる一方、前記開閉操作スリーブ58の押圧操作リング部58aがダイヤフラム50の前壁50aの内周縁部を前方に押圧することにより当該内周縁部が前壁50aの撓み変形を伴って前方に変位し、前壁50aに固定されている支持軸52が傾斜し(同図二点鎖線では変位を大きく誇張して描いてある。)、その結果、各支持爪40は工作物Wから径方向外側に離間する解放位置に切換えられることとなる。
【0039】
前記ドローバー54の軸方向への駆動は、図1及び図4に示すような保持駆動手段64によってなされる。この保持駆動手段64は、前記従動プーリ29のすぐ後方の位置でベッド10上に立設されている。
【0040】
図4に示すように、保持駆動手段64はハウジング72を備え、このハウジング72の内側に軸受70を介してドローバー支持スリーブ68が回転可能に保持されるとともに、同スリーブ68がボルト67によって前記従動プーリ29に締結されている。すなわち、このドローバー支持スリーブ68は前記従動プーリ29及び主軸22と一体に回転する。そして、このドローバー支持スリーブ68の内側に前記ドローバー54の後端部が軸方向に相対移動可能となるように挿通されている。
【0041】
前記ドローバー54の外周面には鍔状のピストン部54aが形成される一方、従動プーリ29の内周部及びドローバー支持スリーブ68の前端内周縁には前記ピストン部54aの前方及び後方にそれぞれ位置する油圧室65,66が形成されている。さらに、ハウジング72の適所には作動油給排用のポート74,76が形成され、そのうちのポート74が前記ハウジング72及びドローバー支持スリーブ68に形成された油路78を通じて前記油圧室66に連通されるとともに、ポート76が前記ハウジング72、ドローバー支持スリーブ68、及び従動プーリ29に形成された油路79を通じて前記油圧室65に連通されている。
【0042】
従って、前記ポート74から油路78を通じて油圧室66内に作動油が供給されることにより、その圧力をピストン部54aが受けてドローバー54全体が前方に押し出される一方、前記ポート76から油路79を通じて油圧室65内に作動油が供給されることにより、ドローバー54全体が後方に引き込まれるようになっている。
【0043】
このホーニング装置14の特徴として、ホーニングツールTは主軸22の内側(挿通孔内)に挿通され、当該主軸22に対して軸方向に移動可能でかつ相対回転可能な状態となっている。
【0044】
図2に示すように、このホーニングツールTは、長尺の本体軸80と、この本体軸80の前端に固定されたホーニングへッド84とを備え、ホーニングへッド84の先端にホーニング加工用砥石82が装着されている。そして、このホーニング加工用砥石82が前記チャック部24における後方支持部材36の内側を通って前記チャック部24に保持された工作物Wの内側に後方から挿入されることが可能となっている。
【0045】
主軸22の前側部分には、この主軸22内に配されたドローバー54とホーニングツールTとの間に介在して当該ホーニングツールTを支持するホーニングツール支持部材86が設けられている。このホーニングツール支持部材86は、略円筒状をなし、その外周面と前記ドローバー54の内周面との間に両者を相対回転可能に結合する軸受85が介在する一方、ホーニングツール支持部材86の内周面とホーニングツール本体軸80の外周面との間に両者を軸方向に相対移動可能に結合する軸受88が介在している。すなわち、このホーニングツール支持部材86は、ドローバー54及び主軸22に対して相対回転可能である一方、ホーニングツールTを軸方向に相対移動可能に支持するものとなっている。
【0046】
前記ホーニングツールTの本体軸80の後端は、図5に示すようなホーニング操作手段90に結合されている。このホーニング操作手段90は、前記本体軸80を軸方向に往復動させることによりホーニング加工を実現する。
【0047】
このホーニング操作手段90は、前記ベッド10上に設置されるフレーム92を備え、このフレーム92には、前後方向に延びる送りねじ軸94の両端が軸受93を介して回転可能に支持されている。前記送りねじ軸94にはナット部材96が螺合され、このナット部材96に上下方向の連結アーム98を介して前記ホーニングツールTの本体軸80の後端が連結されている。そして、前記ねじ軸94が回動駆動手段100によって正逆方向に短周期で回動駆動されることにより、これに螺合されるナット部材96と前記ホーニングツールTの本体軸80とが一体に軸方向に往復動するようになっている。
【0048】
前記回動駆動手段100として、前記送りねじ軸94の最後端にプーリ102が固定される一方,フレーム92の後側壁92aにはモータ支持壁104が連結され、このモータ支持壁104にホーニング駆動用モータ106が後ろ向きに固定されている。そして、このホーニング駆動モータ106の出力軸107にプーリ108が固定され、このプーリ108と前記プーリ102との間に伝動ベルト110が掛け渡されている。従って、前記ホーニング駆動用モータ106の出力軸107が正逆方向に回動することにより、その駆動力がプーリ108,102及びベルト110からなる巻掛け伝動機構によって前記送りねじ軸94に伝えられるようになっている。
【0049】
次に、この内面加工装置を用いて工作物Wの内周面を研削加工及びホーニング加工する方法を説明する。
【0050】
1)研削加工
ホーニングツールTを後方位置(図2の実線位置)に退避させる一方、ドローバー54を前進させることにより把持爪38及び支持爪40を開く。すなわち両爪38,40を図2の二点鎖線に示す解放位置に切換えておく。
【0051】
この状態で、図略の工作物搬送装置により工作物Wをその後端面が後方支持部材36の前端面に当たる位置に位置決めし、この状態で前記ドローバー54を後退させることにより把持爪38及び支持爪40を図2の実線に示す保持位置に切換える。これにより,工作物Wが後方支持部材36と把持爪38とにより軸方向に挟持されるとともに、径方向外側から支持爪40により支持された状態となる。すなわち、工作物Wはチャック部24に保持された状態となる。
【0052】
次に、図1に示す主軸駆動モータ34を作動させて主軸22全体を回転駆動する。このとき、チャック部24に保持されている工作物Wもその中心軸回りに主軸22と一体に回転することとなる。その一方、内面研削装置12の主軸及びこれに装着される砥石軸を一体に高速回転させながら前記工作物Wの内側に前方から(図1では右側から)挿入し、かつ、工作物Wの径方向に切込み送りして内面研削用砥石20を工作物Wの内周面に押付けることにより、当該内周面を研削加工する。
【0053】
2)ホーニング加工
研削加工終了後、内面研削用砥石20を工作物Wから後退させるが、工作物Wはチャック部24に保持したまま、続けてホーニング加工をすることができる。具体的には、主軸22の回転駆動を続けたまま、ホーニングツールTを前進させてそのホーニング加工用砥石82を後方支持部材36の内側を通して工作物Wの内側に後方から挿入し、かつ、この工作物Wの内周面と前記砥石82とが接触した状態でホーニングツールT全体を軸方向に往復動させればよい。このホーニングツールTの往復動と、主軸22と一体に駆動される工作物Wの回転動作との組み合わせにより、工作物Wの内周面に良好なホーニング加工(仕上げ加工)を施すことができる。
【0054】
従って、この方法によれば、ホーニングツールTは軸方向に駆動するだけで回転駆動はする必要がなく、全く単純な駆動方式で良好なホーニング加工を実現することができる。しかも、主軸22の回転中心軸上に設けられた挿通孔を通じてホーニングツールTを工作物に対して後方から挿入するようにしているので、工作物Wに対して前方から(すなわち主軸22と反対の側から)ホーニングツールを挿入する場合に比べ、装置全体の軸方向寸法が大幅に削減される。
【0055】
さらに、この実施の形態のように内面研削加工に続けてホーニング加工を行う場合には、両加工に主軸22及びチャック部24を共用することにより、内面研削加工からホーニング加工への移行時に工作物Wの段取り替えをする必要をなくすことができ、サイクルタイムを飛躍的に短縮できるとともに、芯出しを不要にすることができる。また、内面研削盤とホーニング盤とを併設する場合に比べ、必要設備は飛躍的に簡素化され、装置全体のスペースも大幅に縮小される。
【0056】
なお、本発明にかかるホーニング加工装置は、内面研削装置と組み合わせて使用する場合に限らず、ホーニング加工のみを単独で行う場合にも優れた効果を発揮する。
【0057】
その他、本発明は例えば次のような実施の形態をとることも可能である。
【0058】
・工作物保持手段について
前記工作物保持手段は、主軸側に工作物を保持できるものであればよく、従来から用いられている種々の構造、例えば工作物を径方向外側から把持するものや、磁力を利用して吸着するものも適用が可能である。ただし、図示のチャック部24のように後方支持部材36と把持爪38とで工作物Wを軸方向に挟持する構造とすれば、工作物Wの材質にかかわらず、当該工作物Wに径方向の歪みをほとんど生じさせずに確実に工作物Wを保持することができ、しかも、前記後方支持部材36を筒状とすることにより当該後方支持部材36を通じて工作物Wの内側にホーニング加工用砥石82を円滑に挿入することが可能となる。
【0059】
また、前記ドローバー54も必ずしも要さず、他の保持切換手段を具備するようにしてもよい。このドローバー54を用いる場合、図示のように当該ドローバー54を筒状にして主軸22とホーニングツールTとの間に介在させるようにすれば、コンパクトな構造を維持しながら保持切換部材であるドローバー54を好適に配置することが可能となる。
【0060】
・ホーニングツール支持部材86について
ホーニングツール支持部材86は必ずしも具備する必要はなく、例えばホーニングツールTが長尺でない場合には適宜省略が可能である。また、ホーニングツール支持部材86を具備する場合でも、その配設位置は工作物保持手段とホーニング操作手段90との間の領域で任意に設定が可能である。ただし、このホーニングツール支持部材86を図示のように工作物保持手段(チャック部24)の近傍部分すなわち前側部分に設けることにより、高い支持剛性を得ることができる。
【0061】
また、図例では、ホーニングツール支持部材86とホーニングツールTとを軸方向に相対移動可能とし、ホーニングツール支持部材86と主軸22とを相対回転可能にしているが、逆にホーニングツール支持部材86とホーニングツールTとを相対回転可能とし、ホーニングツール支持部材86と主軸22とを軸方向に移動可能としてもよい。
【0062】
同じく図例では、ホーニングツール支持部材86を軸受85を介してドローバー54に結合させているが、ドローバー54を省略する場合にはホーニングツール支持部材86を直接主軸22に結合するようにすればよい。
【0063】
【発明の効果】
以上のように本発明は、回転中心軸上に挿通孔をもつ主軸の前端部に円筒状内周面をもつ工作物を装着し、この装着部を前記主軸とともに回転させながら、前記挿通孔を通じて前記工作物の内側に後方からホーニングツールを挿入し、かつ、このホーニングツールの砥石を前記工作物の内周面に接触させながら軸方向に往復させることにより当該内周面をホーニング加工するようにしたものであるので、コンパクトな構造を維持しながら、単純なホーニングツールの動きでホーニング加工することができる効果がある。
【0064】
さらに、前加工として研削加工をする場合には、内面研削用砥石を回転駆動しながら前記主軸に装着された工作物の内側に前方から挿入して当該内面研削用砥石により当該工作物の内周面を研削した後、前記主軸に前記工作物を装着したまま当該主軸の挿通孔を通じて前記工作物の内側に後方からホーニングツールを挿入し、ホーニング加工を行うようにすることにより、前記内面研削加工及びホーニング加工に必要な設備を縮小化し、かつ、段取り替え作業を不要にしてサイクルタイムを大幅に削減することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる内面加工装置の全体構成を示す正面図である。
【図2】前記内面加工装置におけるホーニング加工装置のチャック部を示す断面正面図である。
【図3】前記チャック部の側面図である。
【図4】前記ホーニング加工装置におけるドローバーの駆動手段を示す断面正面図である。
【図5】前記ホーニング加工装置におけるホーニング操作手段を示す断面正面図である。
【符号の説明】
10 内面加工装置
12 内面研削装置
14 ホーニング加工装置
20 内面研削用砥石
22 主軸
24 チャック部(工作物保持手段)
26 ハウジング(主軸支持手段)
28 主軸駆動手段
36 後方支持部材
38 把持爪
54 ドローバー(保持操作部材)
64 保持駆動手段
80 ホーニングツール本体軸
82 ホーニング加工用砥石
90 ホーニング操作手段
T ホーニングツール
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for honing at least a cylindrical inner peripheral surface formed on a workpiece.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, honing is known as a method for machining the inner peripheral surface of a workpiece with high accuracy. In this honing process, a honing tool having a front end provided with a grindstone is inserted into the workpiece, and the honing tool is reciprocated in the axial direction in a state where the grindstone is in contact with the inner peripheral surface of the workpiece. At the same time, the rotation is performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional honing method, the honing tool must be reciprocated in the axial direction while being rotationally driven, and there is an inconvenience that the drive mechanism for that is complicated.
[0004]
As a means for eliminating such inconvenience, a method is conceivable in which the honing tool is inserted into the workpiece from the opposite side of the main shaft while the workpiece is mounted on the main shaft and rotated integrally with the main shaft. According to this method, the honing tool only needs to reciprocate in the axial direction, and its driving mechanism is simplified. However, in this method, it is necessary to arrange the long honing tool and the main shaft in a straight line, and there is a disadvantage that the entire apparatus becomes large (particularly in the axial direction).
[0005]
Further, as a further disadvantage of the conventional honing machine, when internal grinding of a workpiece is performed as a pre-processing of the honing process, a honing machine and an internal grinding machine must be provided as equipment, and the equipment is very large. It will be a thing. In addition, the workpieces must be individually set up in each of the inner surface grinding machine and the honing machine, which is inconvenient and difficult to center.
[0006]
In view of such circumstances, the present invention has an object to enable a honing process with a simple honing tool movement while maintaining a compact structure, and more preferably a grinding process as a pre-process of the honing process. The purpose is to reduce the necessary equipment and improve the machining efficiency by eliminating the need for changeover.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  As means for solving the above problems, the present invention provides:A workpiece having a cylindrical inner peripheral surface is mounted on the front end portion of the main shaft having an insertion hole on the rotation center shaft, the step of rotating the mounting portion together with the main shaft, and the workpiece while rotating the grinding wheel for internal grinding. Inserting the workpiece into the inner side of the workpiece from the front and grinding the inner peripheral surface of the workpiece with the inner surface grinding wheel, and after the inner surface grinding, the workpiece is mounted on the main shaft through the insertion hole of the main shaft. The honing tool is inserted into the work piece from the rear and the honing tool grindstone is reciprocated in the axial direction while contacting the inner peripheral surface of the work piece while the spindle and the work piece are rotating. And an inner surface processing method including a step of honing the peripheral surface.
[0008]
Here, “front” and “rear” mean “the opposite side of the main shaft across the workpiece” and “the same side as the main shaft”, respectively, and the orientation of the main shaft and honing tool is limited to the horizontal direction. Not the purpose. For example, these spindles and honing tools may be arranged in the vertical direction.
[0009]
In the above method, the honing tool is inserted inside the work piece while rotating the work piece together with the main shaft. Therefore, the honing tool only needs to reciprocate in the axial direction, and does not need to be driven to rotate. . Moreover, since the honing tool is inserted into the workpiece from the rear through the insertion hole provided on the rotation center axis of the main shaft, compared with the case where the honing tool is inserted into the workpiece from the front. The axial space required for machining is greatly reduced.
[0012]
  In addition, with the work piece attached to the front end of the spindle, internal grinding can be performed by inserting an internal grinding wheel from the front, and then a honing tool is inserted from the rear. (Finishing processing) can be performed.
  Therefore, unlike the conventional method in which internal grinding and honing are performed by independent machine tools, there is no need to change the workpiece during the transition from internal grinding to honing. And centering is not required.
[0013]
  Further, the present invention is an apparatus for carrying out the above method, wherein a main shaft having an insertion hole on a rotation center shaft, a support member for rotatably supporting the main shaft, and a main shaft driving means for rotationally driving the main shaft And a workpiece holding means for holding a workpiece having a cylindrical inner peripheral surface provided at the front end portion of the main shaft, and a relative rotation that is movable in the axial direction with respect to the main shaft in the insertion hole of the main shaft In order to be able to insert the front end portion into the workpiece held by the workpiece holding means from the rear side and to perform the honing process on the inner peripheral surface of the workpiece at the front end portion. A honing tool provided with a grinding wheel and honing operation means for reciprocating the honing tool in the axial directionA cylindrical holding operation member interposed between the honing tool and the main shaft so as to be relatively movable in the axial direction between the honing tool and the main shaft; and a holding drive means for moving the holding operation member in the axial direction. And the workpiece holding means is switched between a state of holding the workpiece and a state of releasing the workpiece in conjunction with the axial movement of the holding operation member.Honing machine.
[0014]
  According to this apparatus, since the workpiece is rotationally driven integrally with the main shaft while being held by the workpiece holding means, the honing operation means may simply reciprocate the honing tool in the axial direction. Since there is no need for rotational driving, the configuration is simplified. In addition, since the honing tool is inserted into the workpiece from the rear through the insertion hole provided on the rotation center axis of the main shaft, the shaft of the entire apparatus is compared with the honing tool arranged in front of the workpiece. Directional dimensions are greatly reduced.
  Further, the workpiece holding means can be switched between the holding state and the released state by a simple drive mechanism that only moves the holding operation member in the axial direction. Moreover, since the holding operation member is cylindrical and is interposed between the honing tool and the main shaft, the workpiece holding means can be switched while maintaining the entire apparatus in a compact structure.
[0015]
In this apparatus, a honing tool support member is provided between the workpiece holding means and the honing operation means, and the honing tool support member is rotatable relative to one of the main shaft and the honing tool and the other. However, it is more preferable that the main shaft is interposed between the inner peripheral surface of the main shaft and the outer peripheral surface of the honing tool so as to be movable in the axial direction.
[0016]
According to this configuration, the honing tool is supported on the main shaft side via the honing tool support member at a position between the workpiece holding means and the honing operation means, and the honing tool is supported even when the honing tool is long. Stiffness can be increased. In addition, the honing tool support member only needs to be disposed in a state in which the honing tool support member can rotate relative to one of the main shaft and the honing tool and can move in the axial direction with respect to the other. Thus, the honing tool can be moved in the axial direction with respect to the main shaft and maintained in a relatively rotatable state.
[0017]
The workpiece holding means is not limited as long as it can hold the workpiece on the main shaft side, and various conventional structures can be applied. As the workpiece holding means, a cylindrical rear support member can be used. And a gripping claw that presses the workpiece toward the rear from the front in a state where the rear end surface of the workpiece hits the rear support member, and passes through the inside of the rear support member to the inside of the workpiece. What is comprised so that the front-end part of a honing tool may be inserted is suitable.
[0018]
According to this configuration, since the workpiece is clamped in the axial direction by the rear support member and the gripping claws, the workpiece is distorted in the radial direction as compared with the structure in which the workpiece is strongly held from the outside in the radial direction. It is extremely small and the machining accuracy is improved accordingly. In addition, the honing tool can be inserted into the workpiece without inconvenience through the inside of the rear support member.
[0021]
Further, the present invention holds any one of the above honing processing devices and an internal grinding wheel, and inside the workpiece held by the workpiece holding means of the honing processing device while rotationally driving the internal grinding wheel. It is an internal surface processing apparatus provided with the internal surface grinding apparatus which grinds the internal peripheral surface of the said workpiece by inserting.
[0022]
According to this apparatus, the spindle and the workpiece holding means can be utilized for both internal grinding and honing. In other words, it is possible to perform both internal grinding and honing of the same workpiece using a common spindle and workpiece holding means, and the equipment is greatly simplified. Moreover, since the honing tool is inserted into the insertion hole of the main shaft, only the inner surface grinding device needs to be opposed to the front of the workpiece, and the space of the entire device is greatly reduced. In addition, it is not necessary to change the setup of the workpiece when shifting from the internal grinding process to the honing process, and centering is not necessary.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
In FIG. 1, an internal grinding device 12 and a honing device 14 are arranged on a common base 10 so as to face each other.
[0025]
The internal grinding device 12 includes a wheel head 16, and a main shaft is rotatably supported in the wheel head 16, and a motor that rotationally drives the spindle is incorporated therein. A tool mounting portion 18 is provided at the front end of the main shaft, and a grindstone shaft having an internal grinding wheel 20 is mounted on the tool mounting portion 18.
[0026]
The honing apparatus 14 includes a main shaft 22 arranged in a horizontal direction, a chuck portion (workpiece holding means) 24 provided at a front end portion (right end portion in FIG. 1) of the main shaft 22, and the main shaft 22 as a bearing 25. And a housing (main shaft support means) 26 rotatably supported around the central axis thereof, the rear end portion of the main shaft 22 protrudes rearward from the housing 26, and the main shaft 22 is driven to rotate at the rear end portion. Main shaft driving means 28 is connected.
[0027]
The main shaft driving means 28 includes a driven pulley 29 fixed to the rear end portion of the main shaft 22 protruding rearward from the housing 26, a main shaft driving motor 34 as a driving source, and a driving pulley 30 connected to the output shaft. And a transmission belt 32 spanned between the pulleys 29 and 30. Further, a holding drive means 64 (described later) and a honing operation means 90 shown in FIG. 5 are provided further behind the spindle drive means 28.
[0028]
Next, the structure of the chuck portion 24 will be described with reference to FIGS.
[0029]
The workpiece W to be processed has a cylindrical shape with a cylindrical inner peripheral surface, and the chuck portion 24 holds the workpiece W in a state where the center axis thereof coincides with the rotation center axis of the main shaft 22. It is configured. Specifically, the chuck portion 24 includes a cylindrical rear support member 36 and a plurality of chucks that press the work W from the front toward the rear in a state where the rear end surface of the work W is in contact with the rear support member 36. Gripping claws 38 and support claws 40 that support the workpiece W from the outside in the radial direction, and these gripping claws 38 and support claws 40 are alternately arranged in the circumferential direction.
[0030]
The holding claw 38 and the support claw 40 release the workpiece W away from the workpiece W as shown by the holding position for holding the workpiece W as shown by the solid line in FIG. It can be switched to the release position.
[0031]
Among these, first, a switching mechanism (opening / closing mechanism) of the gripping claws 38 will be described. A donut plate-like substrate 42 is fixed to the front end of the main shaft 22, and a plurality of sleeves 44 are fixed to the outer peripheral portion of the substrate 42. Yes. Each sleeve 44 extends in a direction parallel to the rotation center axis of the main shaft 22, and a support shaft 46 is inserted inside the sleeve 44 so as to be movable in the axial direction. A gripping claw 38 is fixed to the front end of the support shaft 46 by a bolt 48. Yes.
[0032]
A cam groove 46a is formed on the outer peripheral surface of the support shaft 46 so as to be inclined with respect to the axial direction. On the other hand, a pin 44a projects inward from the sleeve 44, and the pin 44a projects into the cam groove 46a. It is inserted. Then, as the support shaft 46 moves in the axial direction (front-rear direction) in the sleeve 44, the grip claw 38 is integrated with the rear grip position (solid line position in FIG. 2) and the front release position (same as the same). (The position of the two-dot chain line in FIG. 2) and the cam claw 38 so that the gripping claw 38 rotates around the central axis of the support shaft 46 integrally with the support shaft 46 along with the movement. The shape of the groove 46a is set.
[0033]
A support wall 49 is provided in a region surrounded by each sleeve 44, and the rear support member 36 is fixed to the central portion of the support wall 49 so as to penetrate the support wall 49.
[0034]
Next, the opening / closing mechanism of the support claw 40 will be described. A diaphragm 50 having a thin front wall is fixed to the front surface of the substrate 42, and the diaphragm 50 has a front wall 50a that can be bent and deformed in the front-rear direction. Yes. A sleeve 51 is fixed to the central portion of the front wall 50a, and a support shaft 52 protruding in a direction parallel to the axial direction of the main shaft 22 is fixed to the front surface of the front wall 50a. The support claw 40 is fixed to the base.
[0035]
On the other hand, the main shaft 22 has a large-diameter cylindrical shape having an insertion hole on the rotation center axis, and a honing tool T described later is inserted on the rotation center axis. A cylindrical draw bar 54 that is a holding operation member is interposed therebetween.
[0036]
In the draw bar 54, relative rotation with respect to the main shaft 22 is restricted by fitting between an axial groove 54a provided on the outer peripheral surface of the draw bar 54 and a pin 62 fixed to the main shaft 22 side. It is allowed to move in the axial direction. In accordance with the movement of the draw bar 54 in the axial direction, the support shaft 46 and the grip claw 38 are switched in the front-rear direction, and at the same time, the support claw 40 is opened and closed.
[0037]
Specifically, an opening / closing operation sleeve 58 is provided at the front end portion of the draw bar 54, and the opening / closing operation sleeve 58 is fixed to the front end portion of the draw bar 54 by a screw 58b on its inner peripheral surface, while a pressing operation ring is provided from the front end. The part 58a protrudes forward. The base portion of the connecting arm 60 is sandwiched between the pressing operation ring portion 58a and the head portion of the protruding portion 56 provided rearward of the pressing operation ring portion 58a, and the free end portion of the arm 60 is the support shaft 46. It is fixed to the rear end.
[0038]
In this structure, when the draw bar 54 and the opening / closing operation sleeve 58 are at the rear end position shown by the solid line in FIG. 2, the connecting arm 60, the support shaft 46, and the gripping claws 38 are pulled backward together, and the gripping claws 38 holds the workpiece W from both sides in the axial direction (front-rear direction) together with the rear support member 36, while the front wall 50a of the diaphragm 50 remains undeformed and is attached to the front wall 50a via the support shaft 52. The supporting claw 40 is maintained at a position for supporting the workpiece W from the outside in the radial direction. On the other hand, when the draw bar 54 and the opening / closing operation sleeve 58 are pushed forward, the connecting arm 60, the support shaft 46, and the gripping claws 38 are pushed forward together with the draw bar 54 and the opening / closing operation sleeve 58, and the gripping claws 38 are pushed forward. On the other hand, when the pressing operation ring portion 58a of the opening / closing operation sleeve 58 presses the inner peripheral edge portion of the front wall 50a of the diaphragm 50 forward, the inner peripheral edge portion moves forward with the bending deformation of the front wall 50a. As a result, the support shaft 52 fixed to the front wall 50a is inclined (the displacement is greatly exaggerated in the two-dot chain line in FIG. 1), and as a result, each support claw 40 is moved radially from the workpiece W. It is switched to a release position that is separated outward.
[0039]
The draw bar 54 is driven in the axial direction by holding drive means 64 as shown in FIGS. The holding drive means 64 is erected on the bed 10 at a position immediately behind the driven pulley 29.
[0040]
As shown in FIG. 4, the holding drive means 64 includes a housing 72. A drawbar support sleeve 68 is rotatably held inside the housing 72 via a bearing 70, and the sleeve 68 is driven by a bolt 67. Fastened to the pulley 29. That is, the draw bar support sleeve 68 rotates integrally with the driven pulley 29 and the main shaft 22. The rear end of the draw bar 54 is inserted into the draw bar support sleeve 68 so as to be relatively movable in the axial direction.
[0041]
A flange-shaped piston portion 54a is formed on the outer peripheral surface of the draw bar 54, while the inner peripheral portion of the driven pulley 29 and the inner peripheral edge of the front end of the draw bar support sleeve 68 are positioned in front of and behind the piston portion 54a, respectively. Hydraulic chambers 65 and 66 are formed. Further, hydraulic oil supply / discharge ports 74 and 76 are formed at appropriate positions of the housing 72, and the ports 74 are communicated with the hydraulic chamber 66 through an oil passage 78 formed in the housing 72 and the drawbar support sleeve 68. In addition, the port 76 is communicated with the hydraulic chamber 65 through an oil passage 79 formed in the housing 72, the draw bar support sleeve 68, and the driven pulley 29.
[0042]
Accordingly, when hydraulic fluid is supplied from the port 74 through the oil passage 78 into the hydraulic chamber 66, the piston portion 54 a receives the pressure and the entire draw bar 54 is pushed forward, while the oil passage 79 from the port 76. By supplying hydraulic oil into the hydraulic chamber 65 through the draw bar 54, the entire draw bar 54 is drawn backward.
[0043]
As a feature of the honing device 14, the honing tool T is inserted inside the main shaft 22 (in the insertion hole), and is movable in the axial direction and relatively rotatable with respect to the main shaft 22.
[0044]
As shown in FIG. 2, the honing tool T includes a long main body shaft 80 and a honing head 84 fixed to the front end of the main body shaft 80, and a honing process is performed on the tip of the honing head 84. A grindstone 82 is mounted. The honing grindstone 82 passes through the inside of the rear support member 36 in the chuck portion 24 and can be inserted from the rear into the workpiece W held by the chuck portion 24.
[0045]
A honing tool support member 86 that supports the honing tool T interposed between the draw bar 54 disposed in the main shaft 22 and the honing tool T is provided at the front portion of the main shaft 22. The honing tool support member 86 has a substantially cylindrical shape, and a bearing 85 is disposed between the outer peripheral surface of the honing tool support member 86 and the inner peripheral surface of the draw bar 54 so as to be relatively rotatable. Between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the honing tool main body shaft 80, a bearing 88 that couples the honing tool main body shaft 80 so as to be relatively movable in the axial direction is interposed. That is, the honing tool support member 86 is capable of rotating relative to the draw bar 54 and the main shaft 22 while supporting the honing tool T so as to be relatively movable in the axial direction.
[0046]
The rear end of the main shaft 80 of the honing tool T is coupled to honing operation means 90 as shown in FIG. The honing operation means 90 realizes honing by reciprocating the main body shaft 80 in the axial direction.
[0047]
The honing operation means 90 includes a frame 92 installed on the bed 10. Both ends of a feed screw shaft 94 extending in the front-rear direction are rotatably supported by the frame 92 via bearings 93. A nut member 96 is screwed onto the feed screw shaft 94, and a rear end of the main body shaft 80 of the honing tool T is connected to the nut member 96 via a connecting arm 98 in the vertical direction. Then, when the screw shaft 94 is rotationally driven in a short cycle in the forward and reverse directions by the rotational driving means 100, the nut member 96 and the main body shaft 80 of the honing tool T are integrated with each other. It is designed to reciprocate in the axial direction.
[0048]
As the rotation driving means 100, a pulley 102 is fixed to the rearmost end of the feed screw shaft 94, and a motor support wall 104 is connected to the rear side wall 92a of the frame 92. The motor 106 is fixed backward. A pulley 108 is fixed to the output shaft 107 of the honing drive motor 106, and a transmission belt 110 is stretched between the pulley 108 and the pulley 102. Therefore, when the output shaft 107 of the honing drive motor 106 rotates in the forward and reverse directions, the driving force is transmitted to the feed screw shaft 94 by the winding transmission mechanism including the pulleys 108 and 102 and the belt 110. It has become.
[0049]
Next, a method for grinding and honing the inner peripheral surface of the workpiece W using this inner surface processing apparatus will be described.
[0050]
1) Grinding
While the honing tool T is retracted to the rear position (solid line position in FIG. 2), the gripping claws 38 and the support claws 40 are opened by moving the draw bar 54 forward. That is, both the claws 38 and 40 are switched to the release position shown by the two-dot chain line in FIG.
[0051]
In this state, the workpiece conveying device (not shown) positions the workpiece W at a position where the rear end surface of the workpiece W comes into contact with the front end surface of the rear support member 36. In this state, the draw bar 54 is moved backward to move the gripping claws 38 and the supporting claws 40. Is switched to the holding position indicated by the solid line in FIG. As a result, the workpiece W is sandwiched in the axial direction by the rear support member 36 and the gripping claws 38 and is supported by the support claws 40 from the radially outer side. That is, the workpiece W is held by the chuck portion 24.
[0052]
Next, the main shaft drive motor 34 shown in FIG. 1 is operated to rotationally drive the main shaft 22 as a whole. At this time, the workpiece W held by the chuck portion 24 also rotates integrally with the main shaft 22 around its central axis. On the other hand, the main shaft of the inner surface grinding device 12 and the grindstone shaft attached to the inner surface grinding device 12 are inserted into the workpiece W from the front (from the right side in FIG. 1) while rotating at high speed integrally, and the diameter of the workpiece W is The inner circumferential surface is ground by pressing the inner grinding wheel 20 against the inner circumferential surface of the workpiece W by cutting and feeding in the direction.
[0053]
2) Honing process
After the grinding process is completed, the internal grinding wheel 20 is retracted from the workpiece W. The workpiece W can be continuously honed while being held by the chuck portion 24. Specifically, the honing tool T is advanced while the rotation of the main shaft 22 is continued, and the honing grindstone 82 is inserted from the rear into the workpiece W through the rear support member 36, and this The entire honing tool T may be reciprocated in the axial direction while the inner peripheral surface of the workpiece W and the grindstone 82 are in contact with each other. Good honing (finishing) can be performed on the inner peripheral surface of the workpiece W by a combination of the reciprocating motion of the honing tool T and the rotation of the workpiece W driven integrally with the main shaft 22.
[0054]
Therefore, according to this method, the honing tool T is driven only in the axial direction and does not need to be driven to rotate, and a good honing process can be realized with a completely simple driving method. Moreover, since the honing tool T is inserted into the workpiece from the rear through the insertion hole provided on the rotation center axis of the main shaft 22, the honing tool T is inserted from the front (that is, opposite to the main shaft 22). Compared to inserting a honing tool (from the side), the overall axial dimension of the device is greatly reduced.
[0055]
Furthermore, when honing is performed following internal grinding as in this embodiment, the spindle 22 and the chuck portion 24 are shared for both machining, so that the workpiece can be transferred during the transition from internal grinding to honing. It is possible to eliminate the need for W setup change, to dramatically shorten the cycle time, and to eliminate the need for centering. Further, compared to the case where an internal grinding machine and a honing machine are provided together, the necessary facilities are greatly simplified, and the space of the entire apparatus is greatly reduced.
[0056]
The honing apparatus according to the present invention is not limited to use in combination with an internal grinding apparatus, but also exhibits excellent effects when performing only honing.
[0057]
In addition, the present invention can take the following embodiments, for example.
[0058]
・ About work holding means
The workpiece holding means only needs to be able to hold the workpiece on the main shaft side, and various conventionally used structures, for example, holding the workpiece from the outside in the radial direction, and attracting using a magnetic force. It is also possible to apply. However, if the workpiece W is sandwiched in the axial direction by the rear support member 36 and the gripping claws 38 as in the illustrated chuck portion 24, the workpiece W is radially aligned regardless of the material of the workpiece W. The workpiece W can be reliably held without causing almost any distortion of the workpiece, and the honing grindstone is formed inside the workpiece W through the rear support member 36 by making the rear support member 36 cylindrical. 82 can be smoothly inserted.
[0059]
Further, the draw bar 54 is not necessarily required, and other holding switching means may be provided. When this draw bar 54 is used, if the draw bar 54 is formed in a cylindrical shape and interposed between the main shaft 22 and the honing tool T as shown in the drawing, the draw bar 54 as a holding switching member is maintained while maintaining a compact structure. Can be suitably arranged.
[0060]
・ About the honing tool support member 86
The honing tool support member 86 is not necessarily provided. For example, when the honing tool T is not long, it can be omitted as appropriate. Even when the honing tool support member 86 is provided, the position of the honing tool support member 86 can be arbitrarily set in the region between the workpiece holding means and the honing operation means 90. However, high support rigidity can be obtained by providing the honing tool support member 86 in the vicinity of the workpiece holding means (chuck portion 24), that is, the front side portion as shown in the figure.
[0061]
In the illustrated example, the honing tool support member 86 and the honing tool T are relatively movable in the axial direction, and the honing tool support member 86 and the main shaft 22 are relatively rotatable. And the honing tool T may be relatively rotatable, and the honing tool support member 86 and the main shaft 22 may be movable in the axial direction.
[0062]
Similarly, in the illustrated example, the honing tool support member 86 is coupled to the draw bar 54 via the bearing 85, but when the draw bar 54 is omitted, the honing tool support member 86 may be coupled directly to the main shaft 22. .
[0063]
【The invention's effect】
As described above, the present invention attaches a workpiece having a cylindrical inner peripheral surface to the front end portion of the main shaft having the insertion hole on the rotation center axis, and rotates the mounting portion together with the main shaft through the insertion hole. A honing tool is inserted into the inside of the workpiece from the rear, and the inner peripheral surface is honed by reciprocating in the axial direction while bringing the grindstone of the honing tool into contact with the inner peripheral surface of the workpiece. Therefore, honing can be performed with a simple honing tool movement while maintaining a compact structure.
[0064]
Furthermore, when grinding as pre-processing, the inner grinding wheel is inserted into the inner side of the workpiece mounted on the main spindle from the front while rotating the inner grinding wheel and driven by the inner grinding wheel. After grinding a surface, a honing tool is inserted into the work piece from the rear through the insertion hole of the main spindle while the work piece is mounted on the main spindle, thereby performing the honing process. In addition, it is possible to reduce the equipment required for the honing process, and to eliminate the need for a setup change operation, thereby greatly reducing the cycle time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of an inner surface machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional front view showing a chuck portion of a honing apparatus in the inner surface processing apparatus.
FIG. 3 is a side view of the chuck portion.
FIG. 4 is a cross-sectional front view showing a draw bar driving means in the honing apparatus.
FIG. 5 is a sectional front view showing honing operation means in the honing apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Internal processing equipment
12 Internal grinding equipment
14 Honing machine
20 Grinding wheel for internal grinding
22 Spindle
24 Chuck part (workpiece holding means)
26 Housing (main shaft support means)
28 Spindle drive means
36 Rear support member
38 gripping claws
54 Drawbar (holding operation member)
64 Holding drive means
80 Honing tool body shaft
82 Grinding wheel for honing
90 Honing operation means
T Honing Tool

Claims (5)

回転中心軸上に挿通孔をもつ主軸の前端部に円筒状内周面をもつ工作物を装着し、この装着部を前記主軸とともに回転させる工程と、内面研削用砥石を回転駆動しながら前記工作物の内側に前方から挿入して当該内面研削用砥石により当該工作物の内周面を研削する工程と、内面研削終了後、前記主軸に前記工作物を装着したまま当該主軸の挿通孔を通じて前記工作物の内側に後方からホーニングツールを挿入し、かつ、前記工作物と主軸とが回転する状態でホーニングツールの砥石を前記工作物の内周面に接触させながら軸方向に往復させることにより当該内周面をホーニング加工する工程とを含むことを特徴とする内面加工方法。  A workpiece having a cylindrical inner peripheral surface is mounted on the front end portion of the main shaft having an insertion hole on the rotation center shaft, the step of rotating the mounting portion together with the main shaft, and the workpiece while rotating the grinding wheel for internal grinding. Inserting the workpiece into the inner side of the workpiece from the front and grinding the inner peripheral surface of the workpiece with the inner surface grinding wheel, and after the inner surface grinding, the workpiece is mounted on the main shaft through the insertion hole of the main shaft. The honing tool is inserted into the work piece from the rear, and the honing tool grindstone is reciprocated in the axial direction while contacting the inner peripheral surface of the work piece with the work piece and the main shaft rotating. And a honing process for the inner peripheral surface. 回転中心軸上に挿通孔をもつ主軸と、この主軸を回転可能に支持する主軸支持手段と、前記主軸を回転駆動する主軸駆動手段と、前記主軸の前端部に設けられ、円筒状内周面をもつ工作物を保持する工作物保持手段と、前記主軸の挿通孔内にこの主軸に対して軸方向に移動可能でかつ相対回転可能となるように挿通され、前記工作物保持手段に保持された工作物の内側にその後方から前端部が挿入可能で、かつ、その前端部に前記工作物の内周面をホーニング加工するための砥石が設けられたホーニングツールと、このホーニングツールを軸方向に往復動させるホーニング操作手段とを備えるとともに、前記ホーニングツールと主軸との間に両者に対して軸方向に相対移動可能な状態で介在する筒状の保持操作部材と、この保持操作部材を軸方向に移動させる保持駆動手段とを備え、当該保持操作部材の軸方向の動きに連動して前記工作物保持手段が工作物を保持する状態と解放する状態とに切換えられることを特徴とするホーニング加工装置。A main shaft having an insertion hole on the rotation center shaft, a main shaft support means for rotatably supporting the main shaft, a main shaft drive means for rotating the main shaft, and a cylindrical inner peripheral surface provided at the front end of the main shaft A workpiece holding means for holding a workpiece having a workpiece, and inserted into the insertion hole of the spindle so as to be axially movable relative to the spindle and rotatable relative to the spindle, and held by the workpiece holding means. A honing tool in which a front end portion can be inserted from the rear side into the inner side of the workpiece and a grindstone for honing the inner peripheral surface of the workpiece is provided at the front end portion, and the honing tool in the axial direction. the Rutotomoni a honing operation means for reciprocating the cylindrical holding operation member interposed in relatively movable in the axial direction with respect to both between the honing tool and the spindle, the holding operation member axis And a holding drive means for moving the direction, honing, characterized in that the workpiece holding means in conjunction with the axial movement of the holding operation member is switched to the state to release the state that holds the workpiece Processing equipment. 請求項記載のホーニング加工装置において、前記工作物保持手段とホーニング操作手段との間にホーニングツール支持部材が設けられ、このホーニングツール支持部材は、前記主軸及びホーニングツールのいずれか一方に対して相対回転可能でかつ他方に対して軸方向に移動可能となる状態で前記主軸の内周面とホーニングツールの外周面との間に介在していることを特徴とするホーニング加工装置。The honing processing apparatus according to claim 2 , wherein a honing tool support member is provided between the workpiece holding means and the honing operation means, and the honing tool support member is provided for either the main shaft or the honing tool. A honing apparatus characterized by being interposed between an inner peripheral surface of the main shaft and an outer peripheral surface of a honing tool in a state of being capable of relative rotation and axially movable with respect to the other. 請求項2または3記載のホーニング加工装置において、前記工作物保持手段は、筒状の後方支持部材と、この後方支持部材に工作物の後端面が当たった状態で当該工作物を前方から後方に向けて押圧する把持爪とを備え、前記後方支持部材の内側を通って前記工作物の内側にホーニングツールの前端部が挿入されるように構成されていることを特徴とするホーニング加工装置。4. The honing apparatus according to claim 2 , wherein the workpiece holding means includes a cylindrical rear support member, and the workpiece is moved from the front to the rear in a state where the rear end surface of the workpiece hits the rear support member. A honing apparatus comprising: a gripping claw that presses toward the head, and configured to insert a front end portion of the honing tool into the workpiece through the inside of the rear support member. 請求項2〜4のいずれかに記載のホーニング加工装置と、内面研削用砥石を保持し、この内面研削用砥石を回転駆動しながら前記ホーニング加工装置の工作物保持手段により保持された工作物の内側に挿入することにより当該工作物の内周面を研削加工する内面研削装置とを備えたことを特徴とする内面加工装置。The honing apparatus according to any one of claims 2 to 4 and an internal grinding wheel are held, and the workpiece held by the workpiece holding means of the honing apparatus while rotating the internal grinding wheel. An inner surface processing apparatus comprising an inner surface grinding device for grinding an inner peripheral surface of the workpiece by inserting the inner surface into the inner surface.
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