JP4067280B2 - Honing vibration attachment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直立ボール盤、マシニングセンター、CNCフライス盤等、主軸の回転により加工を行う加工機に取り付けて、加工用の工具に回転と軸方向の振動を付与するアタッチメントに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば被加工物に設けられた孔内面を研磨するホーニング加工機は、ホーンと呼ばれる工具に研磨剤を付着させて被加工物の孔内に挿入し、回転させつつ上下に移動させて研磨を行う。この場合、良好な研磨面を得るためには、回転と上下運動の他に、工具であるホーンを上下(軸方向)に振動させるのが効果的であることが知られている。
【0003】
ホーン等の工具に振動を与える機構としては、モータで偏心軸を回転させることにより、回転主軸を支持するハウジングを上下動させるもの(特開昭61−288971号)や、傾斜面を有する偏心円盤に当接させた揺動レバーで主軸を振動させるもの(特許第2602165号)等が従来公知である。これら従来公知のものは、いずれもスプリングで主軸を下向きに付勢しているため、上向きに移動させる時に大きな力が必要であり、しかも偏心した荷重がかかるため、摩耗や破損等が生じやすいという問題点があるとされている。
【0004】
上記従来の装置の問題点を改良するものとして、より小さな力で主軸を軸方向に振動させることのできるホーニング加工機が提案されている(特許第3071185号)。この特許第3071185号にかかるホーニング加工機は、図9に示すような機構のものである。すなわち、被加工物に対し相対的に移動する主軸頭101と、一端にホーン102を同軸的に保持し、軸方向が前記主軸頭の相対移動方向と同方向であり、該主軸頭に回転自在にかつ軸方向に移動可能に支持されている主軸103と、前記主軸頭に固定され、前記主軸を回転させるための駆動軸104を有する駆動モータと、前記主軸と駆動軸との間に位置し、該駆動軸の回転を主軸に伝達する中間軸105と、前記ホーンが保持されていない一端と前記中間軸の一端及び前記駆動軸と該中間軸の他端とを連結し2以上の屈曲点を持ち屈曲した状態でも回転を伝達可能な2つの連結部材(自在継手)106,106と、前記主軸をその軸方向に往復運動させるために、前記中間軸をその軸方向と垂直な方向に付勢し該中間軸を往復平行運動させる中間軸往復運動機構107とを備えている。
【0005】
この装置において、前記駆動軸104を回転させると、その回転は中間軸105と2つの自在継手106,106を介して主軸103に伝達されるが、図9(b)に示すように、中間軸105を主軸103の軸方向と直角方向に平行移動させると、該中間軸105が上下に移動し、この移動が主軸を介して工具であるホーンに伝達されるのである。
【0006】
なお、回転主軸を有する加工機において、工具に回転と上下方向の振動を付与するものとして、図10に示すように、十字ピン孔の位置が1点に交差することなく孔位置を所定の距離dだけずらした結合コマを介して、原動継手121と中間継手(支点間距離L)120の間、及び中間継手と従動継手122の間をそれぞれ結合してなるフック継手を、その原動継手121の軸線に対し従動継手122の軸線がずらされるように従動継手を水平方向に移動可能にして継手枠に組込んでなる振動発生装置125が上記特許第3071185号の出願より前から公知となっている(特公昭52−41908号)。この装置は、原動継手121側をボール盤の主軸127に結合し、従動継手122側にチャックを介してドリル128を装着し、ドリルの1回転ごとに2回の上下振動を与えながら穿孔し得るようになっている。図中の角αは偏心により生じる傾斜角である。なお、従動継手側は、主軸127に対して垂直方向に芯ずれが生じるため、加工物との芯合わせが必要となる。
【0007】
上記特許第3071185号にかかるホーニング加工機は、回転機構とは別に中間軸往復運動機構を設けて中間軸を軸方向と直角方向に往復運動させることにより振動を得るものであるが、上記特公昭52−41908号の装置は、回転運動自体を利用して工具に軸方向の振動を付与することができるので、特許第3071185号記載の構造よりも構造的に簡単であるといえる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許第3071185号にかかるホーニング加工機の振動発生装置は、2以上の屈曲点を有する軸連結部材(自在継手)106,106を上下端部に取り付けた中間軸105を駆動モータの出力軸である駆動軸104と主軸との間に介装し、この中間軸を駆動軸及び主軸の軸芯に対し平行移動させることにより該中間軸を上下に振動させ、この振動を主軸に伝達して工具を上下に振動させるものであるから、2個の自在継手106,106と中間軸105が必須であり、その分だけ上下の長さが長くなるという問題点があった。また、中間軸105を所定の周期で横方向に往復移動させるための横移動装置、例えばモータ110の出力軸に偏心円盤111を取り付けた装置が必要であるので、この点でも構造的に複雑となる。したがって、このような装置を既存の加工機に組み付けようとすると、加工機の回転主軸から被加工物までの間に大きな空間が必要であり、実用上問題が生じる。
【0009】
一方、上記特公昭52−41908号の装置は、振動発生装置がドリル切削装置本体に組み込まれたもので、偏心量(振幅)を変えると、主軸から芯ずれが生じ、ホーニング用装置として使用するには前加工であるリーマ加工後の孔の中心を芯合わせする必要が生じるため、実用上不便であった。そこで、本発明は、上記従来公知の振動発生機構の原理を効果的に利用し、既存の直立ボール盤、マシニングセンター、CNCフライス盤等に簡単に取り付けて工具に振動を付与することのできる、コンパクトで堅牢な振動発生用アタッチメントを提供することを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本発明にかかるホーニング用振動アタッチメントは、回転する主軸を有する加工機に取り付けられ、当該主軸の回転を加工用の工具に伝達するとともに、工具に軸方向の振動を付与するアタッチメントであって、加工機の回転主軸に接続される入力軸と、クランクモーションを行うリンク装置を挟んで互いに重ね合わされた複数のディスクにより回転を偏芯させて出力する芯違い継手と、自在継手における二つの交差する軸の位置を伝動方向にずらせた構造のフック継手と、回転自在かつ軸方向振動自在に支持された工具支持用の出力軸とを備え、当該出力軸と前記入力軸とが前記芯違い継手とフック継手とを介して連結されていることを特徴としている。
【0011】
このアタッチメントは、複数枚のディスクと各ディスク間に配置された複数のリンクとで構成される芯違い継手と、自在継手における互いに交差する二つの軸の位置を伝動方向にずらした構造のフック継手とを用いる点に特徴がある。この種の芯違い継手としては、特公昭44−19486号(「トルク伝達装置」)に記載されているようなもの、具体的には、例えば日本ピストンリング株式会社製の「スリーナインカップリング」(SCシリーズ)(商品名)を好適に使用することができる。図2はこの芯違い継手の1例を表す外観図である。なお、芯違い継手の原理については後述する。
【0012】
この振動発生用アタッチメントは、比較的全長の短い芯違い継手と、フック継手を用いるもので、特許第3071185号にかかるホーニング加工機に設けられている中間軸のように、一対の自在継手で上下の軸に連結され、それ自身上下動する中間軸と、該中間軸を所定の周期で往復横移動させる装置は不要であるから、構造的に簡単で、かつ全長が短くてすむ。また、芯違い継手は、複数枚のディスクをリンク装置を挟んで重ね合わせた構造であるから、堅牢であり、全長も短い。このため、市販のマシニングセンターやCNCフライス盤、直立ボール盤等に取り付けてホーニングやラッピングに使用するに適したものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について具体的に説明する。図1は本発明にかかるアタッチメントの1例を表すもので、このアタッチメント1は、加工機の1例を表す直立ボール盤Mのクイル3に取り付けられる機枠5を備え、該機枠の上端部に入力軸7が回転自在に支承されている。この入力軸7は、加工機の軸8に連結され、該主軸の回転が伝達される。9は機枠5を加工機2に強固に固定することのできる着脱可能な固定手段であり、図示例では加工機のクイル3の外周に締め付け固定される固定リング9aと、該固定リングを締め付けるボルト9bを有するものとなっているが、機枠5を加工機に強固に取り付けることのできる手段であればよく、他の適当な手段、例えば加工機側に設けたネジ穴に螺着されるボルトを備えたもの等各種の手段を採用することができる。
【0014】
入力軸7の下端部には芯違い継手10の一方のエンドディスクである入力ディスク11が固着されている。芯違い継手10は、複数(図示例では3枚)のディスク、すなわち上下のエンドディスク11,13とセンターディスク12を備え、入力ディスク11とセンターディスク12の間、及びセンターディスク12と他方のエンドディスクである出力ディスク13の間にベアリングで回動自在に支持された3本のリンクからなるリンク装置14,14が介装されている。
【0015】
この芯違い継手10の作動原理は次のとおりである。すなわち、図3は、エンドディスクとセンターディスクの関係を模式的に表したもので、ディスク、リンク、ピンはともに剛体で各節は回転自在に連結され、各ディスクも回転自在な状態であるとする。エンドディスク11がO点を中心にα度回転し、図のA→a,B→b,C→cに移動すると、リンクAA’,BB’,CC’はaA’,bB’,cC’となるが、リンクの長さは変化しないので、A’→a’,B’→b’,C’→c’に移動する。
【0016】
ここで四辺形OAA’O’を考えると、OA=O’A’,AA’=OO’の関係があるから、この四辺形は平行四辺形である。また、AA’=aa’であるから、四辺形Oaa’O’も平行四辺形であり、角AOa=角A’O’a’=αとなる。この関係は他のリンクBB’,CC’についても同様である。以上のことから、センターディスク12は、エンドディスク11と全く同じ回転をすることがわかる。センターディスク12と他方のエンドディスク13についても同様である。すなわち、3枚のディスクの軸芯が偏心していても、リンク装置14を介して入力ディスク11の回転を正確に出力ディスク13に伝達することができるのである。
【0017】
芯違い継手10の入力ディスク11の中央部上面側には上記入力軸7が連結され、この入力軸7が機枠5にベアリングで回転自在に支持されている。また、この入力軸7は、従来公知の適当な連結手段で加工機Mの主軸8に連結されるようになっている。出力ディスク13には横移動装置としての偏心量調節装置20が取り付けられている。偏心量調節装置(横移動装置)20は、出力軸15を当該出力軸の軸方向と垂直方向に移動(往復振動ではない)させ、該出力軸の横方向の位置を調節して固定するためのもので、機枠5に設けたねじ孔に螺着されたボルト21と機枠5の反対側のフレームに摺動自在に支持されたスライド軸22によって支持された横移動部材23を備え、該横移動部材の中央部に設けた円形の穴に前記出力ディスク13に固着した出力軸15がベアリングによって回転自在に支持されている。この出力軸15の下側にはフック継手30の駆動側枠31が固定されている。
【0018】
上記フック継手30は、前記特公昭52−41908号に記載された従来公知のものと同じ構造であり、図4に例示するように、駆動側枠31と従動側枠32との間に結合コマ33,33を介して中間継手35が取り付けられている。結合コマ33には互いに直角な方向のピン孔33a,33bが設けられていて、これら二つのピン孔の位置は距離dだけずれている。このように、互いに交差する方向の二つのピン孔の位置をずらしてあるので、回転時に上下方向の振動が生じるのである。この振動は1回転につき2回である。なお、フック継手の軸方向の振動については、詳細に報告されている(周防,足立「軸方向振動を与えるフック継手の解析」大阪産業大学論集 自然科学編46号 1976 61〜67頁参照)。
【0019】
二つのピン孔のうち、一方のピン孔33aには、駆動側枠31又は従動側枠32に支持したピン34aが挿通され、このピンによって結合コマ33が揺動自在に支持される。また、他方のピン孔33bには中間継手35の端部を揺動自在に支持するピン34bが挿通されている。
【0020】
フック継手30の従動側枠32には出力軸40が取り付けられている。この出力軸40は、機枠5に回転自在かつ上下動自在に支持されており、その下端部は工具取付け部となっていて、ホーン等の工具Hを取り付けるチャック42が取り付けられている。
【0021】
つぎに、このアタッチメント1の使用法について説明する。このアタッチメント1は、主軸の回転により加工を行う加工機M、例えば図8の直立ボール盤に取り付けて使用される。この取付けは、機枠5の上部を加工機Mのクイル3に固定手段で固定すればよい。同時に、芯違い継手10の入力軸7を加工機の主軸8に連結し、アタッチメント1の出力軸40に設けられているチャック42にホーン等の工具Hを取り付ける。この工具の下側には、従来と同様に、被加工物Wを位置決めして固定する。
【0022】
この状態で加工機Mを起動して主軸8を回転させるとともに、偏心量調節装置20で芯違い継手10の3枚のディスクを横方向に所望量だけ相対移動させる。これにより、主軸8の回転は偏心してフック継手30の駆動側枠31に伝達される。なお、フック継手30の従動側枠32は出力軸40によって主軸8の軸芯と同じ軸芯に上下移動自在に保持されるので、駆動側枠31の軸芯が主軸の軸芯からずれると、中間継手35が傾斜する。このため、従動側枠32が出力軸40及び工具とともに当該傾斜分だけ引き上げられる。なお、工具の上下振動の振幅はこの偏心量によって決まるが、この偏心量は、偏心量調節装置20で運転中であっても適宜調節することができる。
【0023】
このように、フック継手の入力側と出力側を偏心させた状態で回転させると、出力側に上下方向の振動が発生することは前記特公昭52−41908号公報に記載されているとおりである。このため、このアタッチメント1を加工機に取り付けて加工すると、工具に回転と同時に上下振動を付与することができるのである。
【0024】
このアタッチメントは、継手として芯違い継手と1個のフック継手30を使用するだけであるから、全長(図示例における上下長)を短くすることができる。また、回転軸芯を偏心させる装置として、芯違い継手10のディスクを相対的に横にずらしてその偏心位置を保持する横移動装置(偏心量調節装置)20を用いるので、装置的に堅牢であり、回転を正確に伝達することができる。さらに、従来公知のホーニング加工機(特許第3071185号)のように、両側に自在継手が連結されそれ自体上下運動する中間軸がないので、この点でも構造的に簡単かつコンパクトなものとすることができる。
【0025】
つぎに、図5は上記と異なる実施形態を表すもので、この実施形態では、フック継手の中間継手35’が90度捩じられた構造となっている。このようにしておくと、1回転あたりの振動は1回となる。他の部分は上記実施形態と同じである。
【0026】
また、図6はさらに異なる実施形態を表すもので、この実施形態では、フック継手の中間継ぎ手35の下側の継ぎ手部50の2本のピン51,52が通常の自在継手のように互いに直交している。この例ではピンの位置ずれの長さdに相当する分だけ全長が短くなる。
【0027】
さらに、図8はこのアタッチメント1をマシニングセンターに装着する装着装置(ホルダー)60を介して取り付けるようにした例を表す。この装着装置60は、入力軸61を加工機(マシニングセンター)の回転軸に連結してその回転をアタッチメント1の入力軸7に伝達するもので、このように予め用意した装着装置を用いて加工機に取り付けるようにすると着脱を容易に行うことができるので便利である。
【0028】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるアタッチメントは、従来全く存在しなかった新規なものであり、既存の加工機に大幅な改造を加えることなく、直立ボール盤等の安価な加工機を用いてホーニングやラッピングを行うことが可能となった。また、加工機の主軸の回転を工具に効率よく伝達できるのみならず、この回転自体を利用して工具を上下に振動させることができるので、工具に回転と軸方向の振動を要求される加工機に取り付けて加工を行うに適したものとなった。さらに、上下に往復移動する中間軸と、該中間軸を往復横移動させる装置が不要であるから、構造的にコンパクトかつ堅牢なものとなった。このアタッチメントを図示例のホーニング以外の加工に使用することができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアタッチメントの一例を表す正面図である。
【図2】芯違い継手の斜視図である。
【図3】芯違い継手の作動原理の説明図である。
【図4】フック継手の分解状態を表す外観図である。
【図5】上記と異なるフック継手を表す外観図である。
【図6】さらに異なるフック継手を表す外観図である。
【図7】ボール盤に取り付ける例を表す外観図である。
【図8】アタッチメント取付け用装着装置の外観図(a)及びアタッチメントの外観図(b)である。
【図9】従来公知のホーニング加工機の構造説明図(a)、及び中間軸の動作の説明図(b)である。
【図10】従来公知の振動ドリル切削装置の説明図である。
【符号の説明】
1 アタッチメント
5 機枠
7 入力軸
8 主軸
10 芯違い継手
20 偏心量調節装置
30 フック継手
40 出力軸
42 チャック
M 加工機
H 工具
W 非加工物
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an attachment that is attached to a processing machine that performs processing by rotating a spindle, such as an upright drilling machine, a machining center, or a CNC milling machine, and that applies rotation and axial vibration to a processing tool.
[0002]
[Prior art]
For example, a honing machine that grinds the inner surface of a hole provided in a workpiece, attaches an abrasive to a tool called a horn, inserts it into the hole of the workpiece, and polishes it by moving it up and down while rotating. . In this case, in order to obtain a good polished surface, it is known that it is effective to vibrate a horn as a tool up and down (axial direction) in addition to rotation and vertical movement.
[0003]
As a mechanism for applying vibration to a tool such as a horn, a mechanism that moves the eccentric shaft up and down by rotating a motor with a motor (Japanese Patent Laid-Open No. 61-288971), or an eccentric disk having an inclined surface Conventionally known is a swinging lever abutted on the shaft that vibrates the main shaft (Japanese Patent No. 2602165). All of these conventionally known ones urge the main shaft downward with a spring, so a large force is required when moving upward, and because an eccentric load is applied, wear and breakage are likely to occur. There is a problem.
[0004]
As an improvement on the problems of the conventional apparatus, a honing machine capable of vibrating the main shaft in the axial direction with a smaller force has been proposed (Japanese Patent No. 3711185). The honing machine according to Japanese Patent No. 3071185 has a mechanism as shown in FIG. That is, a spindle head 101 that moves relative to the workpiece, and a horn 102 is coaxially held at one end, the axial direction is the same as the relative movement direction of the spindle head, and the spindle head is rotatable. And a drive motor having a main shaft 103 supported so as to be movable in the axial direction, a drive motor 104 fixed to the head of the main shaft and having a drive shaft 104 for rotating the main shaft, and located between the main shaft and the drive shaft. The intermediate shaft 105 for transmitting the rotation of the drive shaft to the main shaft, one end where the horn is not held, one end of the intermediate shaft, the drive shaft and the other end of the intermediate shaft, and two or more bending points Two connecting members (universal joints) 106 and 106 that can transmit rotation even in a bent state, and the intermediate shaft is attached in a direction perpendicular to the axial direction in order to reciprocate the main shaft in the axial direction. The intermediate shaft is reciprocally moved in parallel. That and an intermediate shaft reciprocating mechanism 107.
[0005]
In this apparatus, when the drive shaft 104 is rotated, the rotation is transmitted to the main shaft 103 via the intermediate shaft 105 and the two universal joints 106, 106. As shown in FIG. When 105 is translated in a direction perpendicular to the axial direction of the main shaft 103, the intermediate shaft 105 moves up and down, and this movement is transmitted to the horn as a tool through the main shaft.
[0006]
As shown in FIG. 10, in a processing machine having a rotating spindle, the position of the cross pin hole is set at a predetermined distance without crossing one point as shown in FIG. Hook joints formed by connecting the driving joint 121 and the intermediate joint (distance L between the fulcrums) 120 and between the intermediate joint and the driven joint 122 through the connecting pieces shifted by d are respectively connected to the driving joint 121. A vibration generator 125 that is incorporated in a joint frame so that the driven joint can be moved in the horizontal direction so that the axis of the driven joint 122 is displaced with respect to the axis has been known before the application of the above-mentioned Japanese Patent No. 3711185. (Japanese Patent Publication No. 52-41908). In this device, the driving joint 121 side is coupled to the main spindle 127 of the drilling machine, and the drill 128 is mounted on the driven coupling 122 side via a chuck so that drilling can be performed with two vertical vibrations per rotation of the drill. It has become. An angle α in the figure is an inclination angle caused by eccentricity. Note that the driven joint side needs to be aligned with the work piece because the misalignment occurs in the direction perpendicular to the main shaft 127.
[0007]
The honing machine according to Japanese Patent No. 3071185 is provided with an intermediate shaft reciprocating mechanism in addition to a rotating mechanism to obtain vibration by reciprocating the intermediate shaft in a direction perpendicular to the axial direction. The apparatus of No. 52-41908 can be said to be structurally simpler than the structure described in Japanese Patent No. 3711185, because it can apply axial vibration to the tool using the rotational motion itself.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the vibration generating device for a honing machine according to the above-mentioned Japanese Patent No. 3711185 is an output of a drive motor with an intermediate shaft 105 having shaft connecting members (universal joints) 106, 106 having two or more bending points attached to upper and lower ends. An intermediate shaft is interposed between the drive shaft 104 and the main shaft, and the intermediate shaft is moved parallel to the drive shaft and the main shaft axis to vibrate the intermediate shaft up and down, and this vibration is transmitted to the main shaft. Since the tool vibrates up and down, the two universal joints 106 and 106 and the intermediate shaft 105 are indispensable, and there is a problem that the up and down length is increased accordingly. Further, a lateral movement device for reciprocating the intermediate shaft 105 in the lateral direction at a predetermined cycle, for example, a device in which the eccentric disk 111 is attached to the output shaft of the motor 110 is necessary. Become. Therefore, when such an apparatus is to be assembled to an existing processing machine, a large space is required between the rotating spindle of the processing machine and the workpiece, which causes a problem in practice.
[0009]
On the other hand, the device of the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 52-41908 is a device in which a vibration generating device is incorporated in a drill cutting device main body. Since it is necessary to align the center of the hole after the reaming process, which is a pre-process, it is inconvenient in practice. Accordingly, the present invention effectively utilizes the principle of the above-described conventionally known vibration generating mechanism, and can be easily mounted on an existing upright drilling machine, machining center, CNC milling machine, etc., and can be applied with vibration to a tool. It is an object to provide a simple vibration generating attachment.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration. That is, the honing vibration attachment according to the present invention is an attachment that is attached to a processing machine having a rotating main shaft, transmits the rotation of the main shaft to a processing tool, and imparts axial vibration to the tool. Two crossings in the universal joint and the input shaft connected to the rotation spindle of the processing machine, the misalignment joint that outputs the rotation eccentrically by a plurality of discs that are superimposed on each other across the link device that performs the crank motion A hook joint having a structure in which the position of the shaft to be moved is shifted in the transmission direction, and an output shaft for supporting the tool that is rotatable and freely vibrated in the axial direction, and the output shaft and the input shaft are connected to the misalignment joint. And a hook joint.
[0011]
This attachment includes a misalignment joint composed of a plurality of disks and a plurality of links disposed between the disks, and a hook joint having a structure in which the positions of two mutually intersecting shafts in the universal joint are shifted in the transmission direction. It is characterized in that is used. As this type of misalignment joint, one described in Japanese Patent Publication No. 44-19486 (“torque transmission device”), specifically, for example, “Three Nine Coupling” manufactured by Nippon Piston Ring Co., Ltd. ( SC series) (trade name) can be preferably used. FIG. 2 is an external view showing an example of this misalignment joint. The principle of the misalignment joint will be described later.
[0012]
This vibration generating attachment uses a misalignment joint with a relatively short overall length and a hook joint. Like the intermediate shaft provided in the honing machine according to Japanese Patent No. 3071185, the vibration generating attachment is vertically moved by a pair of universal joints. An intermediate shaft that is connected to this shaft and moves up and down itself and a device that reciprocally moves the intermediate shaft in a predetermined cycle are unnecessary, so that the structure is simple and the total length is short. In addition, the misalignment joint has a structure in which a plurality of disks are overlapped with a link device interposed therebetween, and thus is robust and has a short overall length. For this reason, it is suitable for use in honing or lapping by attaching to a commercially available machining center, CNC milling machine, upright drilling machine or the like.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described. FIG. 1 shows an example of an attachment according to the present invention. This attachment 1 includes a machine frame 5 attached to a quill 3 of an upright drilling machine M representing an example of a processing machine, and is attached to an upper end portion of the machine frame. The input shaft 7 is rotatably supported. The input shaft 7 is connected to the main shaft 8 of the machine, the rotation of the main shaft is transmitted. Reference numeral 9 denotes a detachable fixing means capable of firmly fixing the machine frame 5 to the processing machine 2. In the illustrated example, a fixing ring 9 a that is fastened and fixed to the outer periphery of the quill 3 of the processing machine, and the fixing ring are tightened. Although it has bolts 9b, any means can be used as long as it can firmly attach the machine frame 5 to the processing machine, and it is screwed into another appropriate means, for example, a screw hole provided on the processing machine side. Various means such as those provided with bolts can be employed.
[0014]
An input disk 11 which is one end disk of the misalignment joint 10 is fixed to the lower end portion of the input shaft 7. The misalignment joint 10 includes a plurality of (three in the illustrated example) disks, that is, upper and lower end disks 11, 13 and a center disk 12, between the input disk 11 and the center disk 12, and between the center disk 12 and the other end. Between the output disk 13 which is a disk, link devices 14 and 14 including three links supported rotatably by a bearing are interposed.
[0015]
The operating principle of this misalignment joint 10 is as follows. That is, FIG. 3 schematically shows the relationship between the end disk and the center disk. The disk, the link, and the pin are all rigid bodies and the nodes are rotatably connected, and the disks are also rotatable. To do. When the end disk 11 rotates α degrees around the point O and moves from A → a, B → b, C → c in the figure, the links AA ′, BB ′, CC ′ become aA ′, bB ′, cC ′. However, since the link length does not change, it moves from A ′ → a ′, B ′ → b ′, and C ′ → c ′.
[0016]
Here, considering the quadrilateral OAA′O ′, since there is a relationship of OA = O′A ′, AA ′ = OO ′, this quadrilateral is a parallelogram. Further, since AA ′ = aa ′, the quadrilateral Oaa′O ′ is also a parallelogram, and the angle AOa = the angle A′O′a ′ = α. This relationship is the same for the other links BB ′ and CC ′. From the above, it can be seen that the center disk 12 rotates exactly the same as the end disk 11. The same applies to the center disk 12 and the other end disk 13. That is, even if the shafts of the three disks are eccentric, the rotation of the input disk 11 can be accurately transmitted to the output disk 13 via the link device 14.
[0017]
The input shaft 7 is connected to the upper surface side of the center of the input disk 11 of the misaligned joint 10, and the input shaft 7 is rotatably supported on the machine frame 5 by a bearing. The input shaft 7 is connected to the main shaft 8 of the processing machine M by a conventionally known appropriate connecting means. An eccentricity adjusting device 20 as a lateral movement device is attached to the output disk 13. The eccentricity adjusting device (lateral movement device) 20 moves the output shaft 15 in a direction perpendicular to the axial direction of the output shaft (not reciprocal vibration), and adjusts and fixes the position of the output shaft in the lateral direction. A lateral movement member 23 supported by a bolt 21 screwed into a screw hole provided in the machine frame 5 and a slide shaft 22 slidably supported by a frame on the opposite side of the machine frame 5; An output shaft 15 fixed to the output disk 13 is rotatably supported by a bearing in a circular hole provided in the central portion of the laterally moving member. A drive side frame 31 of the hook joint 30 is fixed to the lower side of the output shaft 15.
[0018]
The hook joint 30 has the same structure as a conventionally known one described in the Japanese Patent Publication No. 52-41908. As illustrated in FIG. 4, a coupling piece is provided between the driving side frame 31 and the driven side frame 32. An intermediate joint 35 is attached via 33, 33. The coupling piece 33 is provided with pin holes 33a and 33b in directions perpendicular to each other, and the positions of these two pin holes are shifted by a distance d. Thus, since the positions of the two pin holes in the direction intersecting each other are shifted, vertical vibrations occur during rotation. This vibration is twice per revolution. In addition, the axial vibration of the hook joint has been reported in detail (see Suo, Adachi, “Analysis of hook joint giving axial vibration”, Osaka Sangyo University Journal of Natural Science, 46, 1976, pages 61-67).
[0019]
Of the two pin holes, one pin hole 33a is inserted with a pin 34a supported by the driving side frame 31 or the driven side frame 32, and the coupling piece 33 is supported by this pin so as to be swingable. The other pin hole 33b is inserted with a pin 34b that supports the end of the intermediate joint 35 in a swingable manner.
[0020]
An output shaft 40 is attached to the driven side frame 32 of the hook joint 30. The output shaft 40 is supported by the machine frame 5 so as to be rotatable and vertically movable. A lower end portion of the output shaft 40 is a tool attachment portion, and a chuck 42 to which a tool H such as a horn is attached is attached.
[0021]
Next, how to use the attachment 1 will be described. The attachment 1 is used by being attached to a processing machine M that performs processing by rotating the spindle, for example, an upright drilling machine shown in FIG. For this attachment, the upper part of the machine frame 5 may be fixed to the quill 3 of the processing machine M by fixing means. At the same time, the input shaft 7 of the misalignment joint 10 is connected to the main shaft 8 of the processing machine, and a tool H such as a horn is attached to the chuck 42 provided on the output shaft 40 of the attachment 1. The workpiece W is positioned and fixed to the lower side of the tool as in the conventional case.
[0022]
In this state, the processing machine M is activated to rotate the spindle 8 and the eccentric amount adjusting device 20 relatively moves the three disks of the misalignment joint 10 in the lateral direction by a desired amount. Thereby, the rotation of the main shaft 8 is eccentric and transmitted to the drive side frame 31 of the hook joint 30. Since the driven side frame 32 of the hook joint 30 is held by the output shaft 40 so as to be movable up and down on the same axis as the axis of the main shaft 8, if the axis of the drive side frame 31 is displaced from the axis of the main shaft, The intermediate joint 35 is inclined. For this reason, the driven side frame 32 is pulled up by the inclination amount together with the output shaft 40 and the tool. The amplitude of the vertical vibration of the tool is determined by the amount of eccentricity, and this amount of eccentricity can be adjusted as appropriate even when the eccentricity adjusting device 20 is in operation.
[0023]
As described in Japanese Patent Publication No. 52-41908, when the input side and the output side of the hook joint are rotated in an eccentric manner as described above, vertical vibrations are generated on the output side. . For this reason, when this attachment 1 is attached to a processing machine and processed, vertical vibrations can be applied to the tool simultaneously with rotation.
[0024]
Since this attachment only uses a misalignment joint and one hook joint 30 as a joint, the overall length (vertical length in the illustrated example) can be shortened. Further, as a device for decentering the rotation shaft core, a lateral movement device (eccentricity adjusting device) 20 that holds the eccentric position by relatively shifting the disk of the misalignment joint 10 is used, so that the device is robust. Yes, rotation can be accurately transmitted. Further, unlike a conventionally known honing machine (Japanese Patent No. 3071185), a universal joint is connected to both sides and there is no intermediate shaft that moves up and down. Can do.
[0025]
Next, FIG. 5 shows an embodiment different from the above, and in this embodiment, a hook joint intermediate joint 35 ′ is twisted 90 degrees. If it does in this way, the vibration per rotation will be 1 time. Other parts are the same as in the above embodiment.
[0026]
FIG. 6 shows a further different embodiment. In this embodiment, the two pins 51 and 52 of the lower joint portion 50 of the intermediate joint 35 of the hook joint are orthogonal to each other like a normal universal joint. is doing. In this example, the total length is shortened by an amount corresponding to the length d of the pin position deviation.
[0027]
Further, FIG. 8 shows an example in which the attachment 1 is attached via a mounting device (holder) 60 that is mounted on the machining center. The mounting device 60 is configured to connect an input shaft 61 to a rotating shaft of a processing machine (machining center) and transmit the rotation to the input shaft 7 of the attachment 1. Thus, a processing machine using the mounting device prepared in advance is used. It is convenient because it can be attached and detached easily.
[0028]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the attachment according to the present invention is a novel one that has never existed in the past, and an inexpensive processing machine such as an upright drilling machine can be used without greatly modifying the existing processing machine. It became possible to perform honing and wrapping. Moreover, not only can the rotation of the spindle of the processing machine be efficiently transmitted to the tool, but also the tool can be vibrated up and down using this rotation itself, so that the tool is required to rotate and vibrate in the axial direction. It was suitable for mounting on the machine and processing. Furthermore, since an intermediate shaft that reciprocates up and down and a device that reciprocally moves the intermediate shaft back and forth are unnecessary, the structure is compact and robust. It is clear that this attachment can be used for processing other than the honing in the illustrated example.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view illustrating an example of an attachment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a misalignment joint.
FIG. 3 is an explanatory view of the operating principle of the misalignment joint.
FIG. 4 is an external view showing a disassembled state of the hook joint.
FIG. 5 is an external view showing a hook joint different from the above.
FIG. 6 is an external view showing a different hook joint.
FIG. 7 is an external view illustrating an example of attachment to a drilling machine.
FIGS. 8A and 8B are an external view (a) of the attachment mounting apparatus and an external view (b) of the attachment. FIGS.
FIG. 9 is a structural explanatory view (a) of a conventionally known honing machine and an explanatory view (b) of an operation of an intermediate shaft.
FIG. 10 is an explanatory view of a conventionally known vibration drill cutting apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Attachment 5 Machine frame 7 Input shaft 8 Main shaft 10 Centering joint 20 Eccentricity adjustment device 30 Hook joint 40 Output shaft 42 Chuck M Processing machine H Tool W Non-working material

Claims (2)

回転する主軸を有する加工機に取り付けられ、当該主軸の回転を加工用の工具に伝達するとともに、工具に軸方向の振動を付与するアタッチメントであって、加工機の回転主軸に接続される入力軸と、クランクモーションを行うリンク装置を挟んで互いに重ね合わされた複数のディスクにより回転を偏芯させて出力する芯違い継手と、自在継手における二つの交差する軸の位置を伝動方向にずらせた構造のフック継手と、回転自在かつ軸方向振動自在に支持された工具支持用の出力軸とを備え、当該出力軸と前記入力軸とが前記芯違い継手とフック継手とを介して連結され、出力軸は加工機の主軸と同芯になるように機枠で支持されていることを特徴とするホーニング用振動アタッチメント。An input shaft that is attached to a processing machine having a rotating main shaft, transmits the rotation of the main shaft to a machining tool, and applies axial vibration to the tool, and is connected to the rotating main shaft of the processing machine. And a misalignment joint that outputs the rotation eccentrically by a plurality of discs that are overlapped with each other across a link device that performs crank motion, and a structure in which the positions of two intersecting axes in the universal joint are shifted in the transmission direction A hook joint and an output shaft for supporting a tool that is rotatably and freely vibrated in an axial direction, the output shaft and the input shaft are connected via the misalignment joint and the hook joint, and the output shaft Is a vibration attachment for honing characterized by being supported by a machine frame so as to be concentric with the spindle of the processing machine . 芯違い継手の偏量を調節する偏量調節装置が設けられている請求項1に記載のホーニング用振動アタッチメント。Honing vibration attachment according to claim 1, eccentricity amount adjusting device for adjusting the eccentric amount of the core difference joints are provided.
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