JP6749806B2 - Precision hole finishing device - Google Patents

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正博 恩田
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Description

この発明は、各種機械装置の部品等に形成する円孔の内周面を仕上げる為の精密孔仕上装置(例えば、ワンパスホーニング盤)に関する。 The present invention relates to a precision hole finishing device (for example, a one-pass honing machine) for finishing the inner peripheral surface of a circular hole formed in parts of various machines and devices.

各種機械装置の部品等に形成する円孔の内周面を平滑に、且つ、この円孔の内径寸法を精密に仕上げる必要がある場合が多い。この様な場合に利用する加工方法として従来から、ホーニングツールによる加工(例えばホーニングツールによるワンパスホーニング)が知られている。ホーニングツールによる旋削加工の場合には、刃部に硬質砥粒を固着したホーニングツールを回転させつつ、このホーニングツールの外周面により被加工物の円孔の内周面を削り取って、この円孔の内周面を仕上げる。 In many cases, it is necessary to make the inner peripheral surface of a circular hole formed in a component of various mechanical devices smooth and to accurately finish the inner diameter of the circular hole. Processing using a honing tool (for example, one-pass honing using a honing tool) has been conventionally known as a processing method used in such a case. When turning with a honing tool, while rotating the honing tool with hard abrasive grains fixed to the blade part, the outer peripheral surface of this honing tool cuts off the inner peripheral surface of the circular hole of the workpiece, Finish the inner surface of.

この様な場合に使用する精密孔仕上装置として従来から、例えば特許文献1、2に記載されたものが知られている。図9は、このうちの特許文献1に記載された精密孔仕上装置(ワンパスホーニング盤)1の構造を示している。この構造の場合には、テーブル2上に円孔3を有する被加工物4を、ホルダ5を介して、この円孔3を鉛直方向に配置した状態で保持している。又、前記被加工物4の上方に鉛直方向に配置した主軸6の下端部に孔加工用工具(ホーニングツール)7を、前記円孔3と同軸に支持固定している。この主軸6は前記テーブル2の上面に設けたコラム8の前面に昇降自在に設けた主軸頭9に、回転自在に支持している。前記被加工物4の加工時にこの主軸頭9は、前記コラム8の前面で昇降する。 As a precision hole finishing device used in such a case, those described in, for example, Patent Documents 1 and 2 have been conventionally known. FIG. 9 shows the structure of a precision hole finishing device (one-pass honing machine) 1 described in Patent Document 1 among them. In the case of this structure, the workpiece 4 having the circular hole 3 on the table 2 is held via the holder 5 with the circular hole 3 arranged vertically. Further, a hole drilling tool (honing tool) 7 is supported and fixed coaxially with the circular hole 3 at the lower end of a spindle 6 arranged vertically above the workpiece 4. The spindle 6 is rotatably supported by a spindle head 9 which is vertically movable on a front surface of a column 8 provided on the upper surface of the table 2. The spindle head 9 moves up and down on the front surface of the column 8 when the workpiece 4 is machined.

前記円孔3の内周面に精密仕上加工を施す場合には、前記主軸6を回転させつつ前記主軸頭9を下降させる。この結果、前記孔加工用工具7が、回転しつつ前記円孔3内に挿入されて、この円孔3の内径及び表面粗さが、所望値に仕上加工される。前記精密孔仕上装置1は、前記被加工物4の上面に切削剤(クーラント)を注ぎつつ、前記孔加工用工具7を、前記円孔3の内側で1往復させる、所謂ワンパス加工でこの円孔3の内径及び表面粗さを所望値にする。 When performing precision finishing on the inner peripheral surface of the circular hole 3, the spindle head 9 is lowered while rotating the spindle 6. As a result, the hole machining tool 7 is inserted into the circular hole 3 while rotating, and the inner diameter and surface roughness of the circular hole 3 are finished to desired values. The precision hole finishing device 1 is a so-called one-pass process in which the hole-machining tool 7 is reciprocated once inside the circular hole 3 while pouring a cutting agent (coolant) onto the upper surface of the workpiece 4 to form a circle. The inner diameter and surface roughness of the hole 3 are set to desired values.

特許文献2には、上述の様な精密仕上加工の際に、主軸(孔加工用工具)を、主軸頭に対して軸方向(軸方向、円周方向、及び径方向とは、特に断らない限り、主軸の各方向を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。)に振動させる為の振動発生手段を備えた精密孔加工装置が記載されている。この様な振動発生手段を備えた精密孔加工装置によれば、加工時に生じる切粉(切屑)を細かく切断すると共に、この切粉を強制的に排出して、精密仕上加工の精度を向上できる。但し、特許文献2に記載された精密孔加工装置の場合、主軸を回転駆動する為の駆動装置と、前記振動発生手段を駆動する為の駆動装置とが異なる為、精密孔加工装置の小型化が図りにくくなる可能性がある。この為、特許文献2に記載された精密孔加工装置の場合、精密仕上加工の精度の向上と、小型化との両立を図る事が難しい。 In Patent Document 2, when performing the above-described precision finishing, the spindle (hole drilling tool) is not particularly specified in the axial direction (axial direction, circumferential direction, and radial direction) with respect to the spindle head. As long as it refers to each direction of the main shaft, which is the same throughout the present specification and claims, a precision hole drilling device provided with a vibration generating means for vibrating is described. According to the precision hole machining device equipped with such a vibration generating means, the chips (chips) generated during machining can be finely cut and the chips can be forcibly discharged to improve the precision of precision finishing. .. However, in the case of the precision hole drilling device described in Patent Document 2, the drive device for rotationally driving the main shaft and the drive device for driving the vibration generating means are different, so that the precision hole drilling device is downsized. May be difficult to plan. Therefore, in the case of the precision hole drilling device described in Patent Document 2, it is difficult to achieve both improvement in precision of precision finishing and miniaturization.

特開2004−25416号公報JP 2004-25416 A 特開2011−102032号公報JP, 2011-102032, A

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、精密仕上加工の精度の向上と、小型化との両立を図る事ができる構造を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention has been devised to realize a structure capable of achieving both improvement in precision of precision finishing and miniaturization.

本発明の精密孔仕上装置は、主軸と、主軸頭と、孔加工用工具と、振動発生手段とを備えている。
前記主軸は、駆動源により回転駆動される。
前記主軸頭は、前記主軸を回転自在、且つ、軸方向の振動を可能な状態に支持している。
前記孔加工用工具は、前記主軸の先端部に固定されている。
前記振動発生手段は、この主軸を軸方向に振動させる為のものであって、前記主軸と共通の駆動源により駆動される。
The precision hole finishing device of the present invention includes a spindle, a spindle head, a hole machining tool, and vibration generating means.
The main shaft is rotationally driven by a drive source.
The spindle head is rotatably the spindle, and supports the vibration in the axial direction in a state capable.
The hole drilling tool is fixed to the tip of the spindle.
The vibration generating means is for vibrating the main shaft in the axial direction, and is driven by a drive source common to the main shaft.

上述の様な本発明の精密孔仕上装置を実施する場合には、具体的に、前記振動発生手段が、カム部材と、転動部材とを有する構成を採用できる。
この様な構成を採用した場合には、前記カム部材として、前記主軸に固定され、軸方向片側面に、凹部と凸部とを前記主軸を中心とする円周方向に滑らかに連続させた第一のカム面を有する構成のものを採用できる。
又、前記転動部材として、外周面に設けられた転動面を前記第一のカム面に転がり接触させた状態で、前記主軸頭に対して(例えばカムフォロア装置を構成する各部材等の他の部材を介して)回転自在に支持された構成のものを採用できる。
When the precision hole finishing apparatus of the present invention as described above is carried out, specifically, the vibration generating means may have a configuration including a cam member and a rolling member.
When such a configuration is adopted, the cam member is fixed to the main shaft, and the concave portion and the convex portion are smoothly continuous in the circumferential direction around the main shaft on one side surface in the axial direction. A structure having one cam surface can be adopted.
Further, as the rolling member, in a state where a rolling surface provided on an outer peripheral surface is in rolling contact with the first cam surface, with respect to the spindle head (for example, other members of the cam follower device or the like). It is possible to adopt a structure in which the structure is rotatably supported (via the member of FIG.

上述の様な構成を採用した場合には、例えば、前記主軸の中心軸を中心とする円周方向の同一箇所において、前記転動部材が、前記主軸の中心軸に対する放射方向に隣接して2個配置されている構成を採用できる。更に、前記転動部材のそれぞれの転動面を、転動部材の回転中心軸からの径方向距離が円周方向(転動部材の回転方向)に関して変化する第二のカム面とした構成を採用できる。
上述の様な構成を採用した場合には、具体的には、前記主軸の1回転当たりのこの主軸の軸方向の振動回数が非整数回となる様に、前記第一のカム面及び前記第二のカム面の形状及び寸法を規制する。
或いは、前記主軸の振動の振幅が一定にならない様に、前記第一のカム面及び前記第二のカム面の形状及び寸法を規制する。
When the above-mentioned configuration is adopted, for example, at the same position in the circumferential direction around the center axis of the main shaft, the rolling members are adjacent to each other in the radial direction with respect to the center axis of the main shaft. A configuration in which they are individually arranged can be adopted. Further, each of the rolling surface of the rolling member, the radial distance from the rotation center axis of the rolling member is a second cam surface which varies in the circumferential direction (rotation direction of the rolling member) Configuration can be adopted.
When the above-mentioned configuration is adopted, specifically, the first cam surface and the first cam surface are set so that the number of vibrations of the main shaft in the axial direction per one rotation is a non-integer number of times. Control the shape and dimensions of the second cam surface.
Alternatively, the shapes and dimensions of the first cam surface and the second cam surface are regulated so that the vibration amplitude of the main shaft does not become constant.

上述の様な本発明によれば、精密仕上加工の精度の向上と、精密孔仕上装置の小型化との両立を図れる構造を実現できる。
このうちの精密仕上加工の精度の向上を図れる理由は、主軸を軸方向に振動させる為の振動発生手段を設けているからである。即ち、本発明の場合には、精密仕上加工の際、この振動発生手段により前記主軸を軸方向に振動させる事により、加工時に生じる切粉(切屑)を細かく切断すると共に、この切粉を強制的に排出する事ができる。
一方、精密孔仕上装置の小型化を図れる理由は、前記振動発生手段を、前記主軸と共通の駆動源により駆動する様にしているからである。即ち、本例の場合、この主軸を駆動する駆動源と、前記振動発生手段を駆動する駆動源とを共通の駆動源にする事により、前記主軸の駆動源と前記振動発生手段の駆動源とを別に設ける構成と比べて、省スペース化を図る事ができて、精密孔仕上装置の小型化を図り易くなる。
According to the present invention as described above, it is possible to realize a structure capable of achieving both improvement in precision of precision finishing and miniaturization of a precision hole finishing device.
The reason why the precision of precision finishing can be improved is that a vibration generating means for vibrating the main shaft in the axial direction is provided. That is, in the case of the present invention, at the time of precision finishing, by vibrating the main shaft in the axial direction by the vibration generating means, chips (chips) generated during processing are finely cut and the chips are forced. Can be discharged.
On the other hand, the reason why the precision hole finishing device can be downsized is that the vibration generating means is driven by a drive source common to the main shaft. That is, in the case of the present example, by making the drive source for driving the main spindle and the drive source for driving the vibration generating means a common drive source, the drive source for the main spindle and the drive source for the vibration generating means are Space can be saved and the precision hole finishing device can be easily downsized as compared with the structure in which the separate hole is provided.

本発明の実施の形態の1例の精密孔仕上装置を示す、部分断面図。The partial cross section figure which shows the precision hole finishing apparatus of one example of embodiment of this invention. 同じく、図1のA部に相当する部分の断面図。Similarly, sectional drawing of the part corresponded to the A section of FIG. 同じく、図2のB部拡大図。Similarly, an enlarged view of part B of FIG. 同じく、振動発生手段を構成するカム部材の断面図。Similarly, sectional drawing of the cam member which comprises a vibration generation means. 同じく、カム部材を図4の下方から見た状態で示す正投影図。Similarly, FIG. 5 is an orthographic projection view showing the cam member as seen from below in FIG. 4. 同じく、カム面の形状を説明する為の線図。Similarly, the diagram for explaining the shape of the cam surface. 同じく、実施の形態の1例の主軸の振動波形を示す線図(a)と、別例の主軸の振動波形を示す線図(b)。Similarly, a diagram (a) showing a vibration waveform of a spindle according to an example of the embodiment and a diagram (b) showing a vibration waveform of a spindle according to another example. カムフォロア装置の別例の第1例の構造を説明する為の部分断面図(a)と、別例の第2例の構造を説明する為の部分断面図(b)。The partial cross section figure (a) for demonstrating the structure of the 1st example of another example of a cam follower apparatus, and the partial cross section figure (b) for demonstrating the structure of the 2nd example of another example. 従来構造の精密孔仕上装置の1例を示す部分略側面図。The partial schematic side view which shows one example of the precision hole finishing device of a conventional structure.

図1〜6を参照しつつ、本発明の実施の形態の1例に就いて説明する。
本例の精密孔仕上装置1aは、前述した従来構造と同様に、各種機械装置の部品等に形成する円孔の内周面を平滑に、且つ、この円孔の内径寸法を精密に仕上げる為のものである。この様な本例の精密孔仕上装置1aは、孔加工用工具(ホーニングツール)7aを、被加工物4(図9参照)の円孔3の内側で1往復させる事により(ワンパス加工)、この円孔3の内径及び表面粗さを所望値に仕上げる、所謂ワンパスホーニング盤である。以下、本例の精密孔仕上装置1aの構造に就いて説明する。尚、各図に於ける上下方向は、必ずしも使用状態での上下方向と一致するとは限らない。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The precision hole finishing device 1a of this example has the same inner surface as the circular hole formed in the parts of various mechanical devices, and the inner diameter of the circular hole is precisely finished, as in the conventional structure described above. belongs to. The precision hole finishing apparatus 1a of this example as described above reciprocates the hole machining tool (honing tool) 7a once inside the circular hole 3 of the workpiece 4 (see FIG. 9) (one-pass machining), This is a so-called one-pass honing machine for finishing the inner diameter and surface roughness of the circular hole 3 to desired values. The structure of the precision hole finishing device 1a of this example will be described below. The vertical direction in each drawing does not always coincide with the vertical direction in use.

本例の精密孔仕上装置1aは、主軸頭9aと、駆動源である電動モータ10と、カップリング11と、主軸6aと、コレットチャック12と、孔加工用工具7aと、振動発生手段13とを備えている。 The precision hole finishing device 1a of this example has a spindle head 9a, an electric motor 10 as a drive source, a coupling 11, a spindle 6a, a collet chuck 12, a hole machining tool 7a, and a vibration generating means 13. Equipped with.

このうちの主軸頭9aは、コラム8(図9参照)に対して、軸方向(図1の上下方向)の変位を可能な状態に支持されている。
具体的には、前記主軸頭9aは、ケース本体16と、第一の蓋体19と、第二の蓋体20とを有している。
前記ケース本体16は、軸方向両端が開口した筒状部材である。
前記第一の蓋体19は、略円輪状部材であって、前記ケース本体16の軸方向一端(図1の上端)開口部を塞ぐ状態で、このケース本体16に固定されている。この様な第一の蓋体19の軸方向他側面の径方向中間部には、全周に亙り軸方向他方側に突出した円筒状の収納筒部21が設けられている。
この収納筒部21の軸方向他端部内周面には、全周に亙り径方向内側及び軸方向他方側が開口した蓋体側凹部22が形成されている。
Of these, the spindle head 9a is supported so as to be displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 1) with respect to the column 8 (see FIG. 9).
Specifically, the spindle head 9a has a case body 16, a first lid body 19, and a second lid body 20.
The case body 16 is a tubular member having both axial ends open.
The first lid body 19 is a substantially circular ring-shaped member, and is fixed to the case body 16 in a state of closing the axially one end (upper end in FIG. 1) opening of the case body 16. At the radial middle portion of the other axial side surface of the first lid body 19 as described above, a cylindrical storage tubular portion 21 is provided that projects over the entire circumference toward the other axial side.
On the inner peripheral surface of the other end in the axial direction of the storage cylinder portion 21, there is formed a lid-side concave portion 22 that is open on the radially inner side and the other axial side over the entire circumference.

前記第二の蓋体20は、略円輪状部材であって、前記ケース本体16の軸方向他端(図1の下端)開口部を塞ぐ状態で、このケース本体16に固定されている。
以上の様な構成を有する主軸頭9aは、前記コラム8の一部に、このコラム8に対する軸方向の変位を可能な状態に支持されている。
The second lid 20 is a substantially ring-shaped member, and is fixed to the case body 16 in a state of closing the axially other end (lower end in FIG. 1) opening of the case body 16.
The spindle head 9a having the above-described structure is supported by a part of the column 8 in a state capable of axial displacement with respect to the column 8.

前記電動モータ10は、出力軸14を有するもので、前記主軸頭9aと共に、前記コラム8の一部にこのコラム8に対する軸方向の変位を可能な状態に支持されている。この様な電動モータ10は、後述する主軸6aと振動発生手段13とを駆動する為のものである。 The electric motor 10 has an output shaft 14, and is supported by a part of the column 8 together with the spindle head 9a so as to be axially displaceable with respect to the column 8. Such an electric motor 10 is for driving a main shaft 6a and a vibration generating means 13, which will be described later.

前記カップリング11は、3個の筒状部材15a、15b、15cを軸方向に連結した所謂ディスク型カップリングである。この様なカップリング11は、前記各筒状部材15a、15b、15cのうちの軸方向一端側(図1の上側)の筒状部材15aと、同じく軸方向他端側(図1の下側)の筒状部材15cとの、軸方向及び径方向に関する相対変位並びに相対傾斜を、それぞれ所定量可能とする相対動作許容機能を有している。又、前記各筒状部材15a、15b、15c同士は、一体的に回転可能である。以上の様な構成を有するカップリング11は、軸方向一端側(図1の上側)の筒状部材15aが、前記電動モータ10の出力軸14の先端部(下端部)に外嵌固定されている。この状態で、前記カップリング11は、前記電動モータ10の出力軸14と一体回転可能である。 The coupling 11 is a so-called disc type coupling in which three tubular members 15a, 15b, 15c are axially connected. Such a coupling 11 includes a tubular member 15a at one axial end (upper side in FIG. 1) of the tubular members 15a, 15b, 15c and another axial end (lower side in FIG. 1). 2) has a relative operation permitting function that allows a predetermined amount of relative displacement and relative inclination with respect to the tubular member 15c in the axial direction and the radial direction. Further, the cylindrical members 15a, 15b, 15c can rotate integrally. In the coupling 11 having the above-described structure, the tubular member 15a at one end side (upper side in FIG. 1) in the axial direction is externally fitted and fixed to the distal end portion (lower end portion) of the output shaft 14 of the electric motor 10. There is. In this state, the coupling 11 can rotate integrally with the output shaft 14 of the electric motor 10.

前記主軸6aは、筒状の軸部材であって、前記主軸頭9aを軸方向に挿通した状態で設けられている。この様な主軸6aのうち、この主軸頭9aの内側に配置される部分の外周面の円周方向1箇所位置には、径方向外方から見た形状が軸方向に長い矩形状の主軸側凹部17(図2参照)が形成されている。そして、この主軸側凹部17に、直方体状のキー部材18が係合されている。この状態で、このキー部材18の一部は、前記主軸6aの軸方向中間部の外周面よりも径方向外側に突出している。 The spindle 6a is a tubular shaft member, and is provided with the spindle head 9a inserted in the axial direction. In such a main shaft 6a, at a position in one position in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the portion arranged inside the main shaft head 9a, a rectangular main shaft side whose shape viewed from the outside in the radial direction is long in the axial direction. A recess 17 (see FIG. 2) is formed. A rectangular parallelepiped key member 18 is engaged with the spindle-side recessed portion 17. In this state, a part of the key member 18 projects radially outward from the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the main shaft 6a.

以上の様な構成を有する前記主軸6aは、軸方向一端部(主軸頭9aを構成する第一の蓋体19から軸方向一方側に突出した部分)の外周面が、前記カップリング11を構成する各筒状部材15a、15b、15cのうちの軸方向他端側(図1の下側)の筒状部材15cに内嵌固定されている。従って、前記主軸6aは、前記カップリング11の相対動作許容機能により、前記電動モータ10の出力軸14に対して、この相対動作許容機能が許容する大きさの軸方向変位(後述する軸方向の振動)を可能な状態で支持されている。 In the spindle 6a having the above-described configuration, the outer peripheral surface of one end portion in the axial direction (the portion protruding from the first lid body 19 constituting the spindle head 9a to the one axial side) constitutes the coupling 11. It is internally fitted and fixed to the tubular member 15c on the other end side (the lower side in FIG. 1) in the axial direction of the tubular members 15a, 15b, 15c. Therefore, the main shaft 6a is displaced in the axial direction by the relative motion permitting function of the coupling 11 with respect to the output shaft 14 of the electric motor 10 by a magnitude permitted by the relative motion permitting function (in the axial direction described later). Vibration) is supported in a state where it is possible.

一方、前記主軸6aの軸方向他端部は、前記主軸頭9aを構成する第二の蓋体20から軸方向他方側に突出している。
又、前記主軸6aの軸方向中間部は、前記主軸頭9aに対して、複数個の転がり軸受を介して、この主軸頭9aに対する回転可能な状態に支持されている。具体的には、前記主軸6aの軸方向一端寄り部分を、前記第一の蓋体19の内周面に対して、例えば、ラジアル玉軸受、ラジアル滑り軸受等のラジアル軸受23により回転可能に支持している。尚、前記主軸6aは、このラジアル軸受23に対して、軸方向の変位を可能に支持されている。この為に、本例の場合、このラジアル軸受23を構成する内輪を、前記主軸6aの軸方向中間部外周面に、この主軸6aに対する軸方向の変位を可能に外嵌している。
On the other hand, the other axial end portion of the spindle 6a projects from the second lid body 20 constituting the spindle head 9a to the other axial side.
The axially intermediate portion of the spindle 6a is rotatably supported by the spindle head 9a via a plurality of rolling bearings. Specifically, a portion of the main shaft 6a that is closer to one end in the axial direction is rotatably supported by a radial bearing 23 such as a radial ball bearing or a radial sliding bearing with respect to the inner peripheral surface of the first lid 19. doing. The main shaft 6a is supported by the radial bearing 23 so as to be axially displaceable. For this reason, in the case of this example, the inner ring forming the radial bearing 23 is fitted onto the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the main shaft 6a so as to be axially displaceable with respect to the main shaft 6a.

又、本例の場合、前記主軸6aは、前記主軸頭9aに、この主軸頭9aに対する軸方向の振動を可能、且つ、この主軸頭9aと一体的な軸方向の変位を可能な状態に支持されている。この為に、本例の場合、前記主軸6aの軸方向中間部を、前記主軸頭9aに、所謂ストロークベアリング(ストロークブッシュ、図示省略)を介して支持している。 Further, in the case of this example, the spindle 6a is supported by the spindle head 9a in a state capable of axial vibration with respect to the spindle head 9a and capable of axial displacement integral with the spindle head 9a. Has been done. Therefore, in the case of this example, the axially intermediate portion of the spindle 6a is supported on the spindle head 9a via a so-called stroke bearing (stroke bush, not shown).

前記コレットチャック12は、前記主軸6aの軸方向他端部に固定されている。この様なコレットチャック12は、前記孔加工用工具7aを前記主軸6aに対して固定する為のものである。 The collet chuck 12 is fixed to the other axial end of the main shaft 6a. Such a collet chuck 12 is for fixing the hole drilling tool 7a to the spindle 6a.

前記孔加工用工具7aは、例えば、ホーン、リーマ等の回転工具であって、外周面の一部に、例えばダイヤモンド等の摩擦材を電着等の接着手段により接着して構成した加工部24を有している。この様な加工部24は、例えば、前記孔加工用工具7aの外周面の円周方向に複数箇所に設けられた複数個の加工部素子(例えば、前記摩擦材)により構成する事ができる。 The hole-machining tool 7a is, for example, a rotary tool such as a horn or a reamer, and is a machining portion 24 formed by adhering a friction material such as diamond to a part of the outer peripheral surface by an adhesion means such as electrodeposition. have. Such a machining portion 24 can be configured by, for example, a plurality of machining portion elements (for example, the friction material) provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the hole machining tool 7a.

以上の様な構成を有する孔加工用工具7aは、前記コレットチャック12を介して、前記主軸6aに、この主軸6aと一体回転可能且つ軸方向の同期した変位を可能な状態に固定されている。尚、詳しい説明は省略するが、本例の精密孔仕上装置1aは、前記孔加工用工具7aを前記主軸6aに組み付けた状態で、前記加工部24の外径を拡縮する機能を有している。この為に、本例の場合、前記孔加工用工具7aの加工部24を、外径寸法を拡縮可能な構造にすると共に、前記精密孔仕上装置1aに、前記孔加工用工具7aを前記主軸6aに組み付けた状態で、前記加工部24の外径を拡縮する為の加工部拡縮手段を設けている。 The hole drilling tool 7a having the above-described configuration is fixed to the main shaft 6a via the collet chuck 12 in a state of being integrally rotatable with the main shaft 6a and capable of axially synchronous displacement. .. Although detailed description is omitted, the precision hole finishing device 1a of this example has a function of expanding or contracting the outer diameter of the processing portion 24 in a state where the hole processing tool 7a is assembled to the spindle 6a. There is. For this reason, in the case of the present example, the machining portion 24 of the hole machining tool 7a has a structure capable of expanding and contracting the outer diameter, and the precision hole finishing device 1a is provided with the hole machining tool 7a. In the state of being assembled to 6a, a processing portion expanding/contracting means for expanding/contracting the outer diameter of the processing portion 24 is provided.

前記振動発生手段13は、前記電動モータ10により駆動されて、前記主軸頭9aに支持された主軸6aを軸方向に振動させる為のものである。
具体的には、前記振動発生手段13は、カム部材25と、軌道板部材26と、スラストベアリング27と、付勢部材28と、カムフォロア装置29とを有している。
The vibration generating means 13 is driven by the electric motor 10 to vibrate the spindle 6a supported by the spindle head 9a in the axial direction.
Specifically, the vibration generating means 13 includes a cam member 25, a raceway plate member 26, a thrust bearing 27, a biasing member 28, and a cam follower device 29.

前記カム部材25は、例えば、SKD11等の合金工具鋼鋼材製であって、嵌合筒部30と、カム板部31とを有している。
この嵌合筒部30は、筒状部材であって、内周面の円周方向1箇所位置に、軸方向両端及び径方向内側が開口したキー溝32(図2、4参照)が形成されている。尚、前記嵌合筒部30の内周面のうち、このキー溝32以外の部分は、軸方向の全長に亙り(軸方向両端縁の面取り部を除いて)内径寸法が変化しない部分円筒面状に形成されている。
The cam member 25 is made of, for example, an alloy tool steel material such as SKD11, and has a fitting cylinder portion 30 and a cam plate portion 31.
The fitting tubular portion 30 is a tubular member, and has a key groove 32 (see FIGS. 2 and 4) that is open at both axial ends and radially inward at one position in the circumferential direction on the inner peripheral surface. ing. A portion of the inner peripheral surface of the fitting cylinder portion 30 other than the key groove 32 is a partial cylindrical surface whose inner diameter does not change over the entire length in the axial direction (except for chamfered portions at both axial end edges). It is formed into a shape.

前記カム板部31は、円輪状部材であって、前記嵌合筒部30の外周面の軸方向一端部から、全周に亙り径方向外方に突出した状態で設けられている。この様なカム板部31の軸方向一側面(図1、4の上側面)の径方向中間部には、全周に亙り軸方向他方側に凹んだ第一の周溝33が形成されている。 The cam plate portion 31 is a circular ring-shaped member, and is provided in a state of protruding radially outward over the entire circumference from one end portion in the axial direction of the outer peripheral surface of the fitting cylinder portion 30. A first circumferential groove 33, which is recessed toward the other side in the axial direction over the entire circumference, is formed in the radial intermediate portion on one side surface in the axial direction (upper side surface in FIGS. 1 and 4) of the cam plate portion 31. There is.

前記カム板部31の軸方向一側面のうち、前記第一の周溝33よりも径方向外側に形成された円輪面状部分を、第一のスラスト軌道面34としている。この様な第一のスラスト軌道面34は、前記嵌合筒部30(主軸6a)の中心軸に直交する仮想平面上に位置する平坦面により構成されている。又、前記カム板部31の軸方向一側面のうち、第一のスラスト軌道面34より径方向外側に位置する部分(径方向外端部)には、全周に亙り軸方向一方側及び径方向外側が開口したカム側凹部35が形成されている。更に、前記カム板部31の軸方向一側面のうち、前記第一の周溝33より径方向内側に位置する円輪面状部分を内側円輪面36としている。前記キー溝32の軸方向一端部は、この内側円輪面36の円周方向1箇所位置に開口している。 Of the one side surface in the axial direction of the cam plate portion 31, a ring-shaped surface portion radially outward of the first circumferential groove 33 is defined as a first thrust raceway surface 34. Such a first thrust raceway surface 34 is configured by a flat surface located on an imaginary plane orthogonal to the central axis of the fitting cylinder portion 30 (main shaft 6a). Further, of the one axial side surface of the cam plate portion 31, a portion located radially outward of the first thrust raceway surface 34 (radial outer end portion) has one side in the axial direction and a radial direction over the entire circumference. A cam-side recess 35 is formed that is open on the outside in the direction. Further, of the one axial side surface of the cam plate portion 31, a circular ring surface-shaped portion located radially inward of the first circumferential groove 33 is defined as an inner circular ring surface 36. One end of the key groove 32 in the axial direction is opened at one position in the circumferential direction of the inner ring surface 36.

前記カム板部31の軸方向他側面の径方向中間部には円輪状の第一のカム面37が形成されている。この第一のカム面37の径方向中間部には、全周に亙り軸方向他方側に凹んだ第二の周溝38が形成されている。従って、前記第一のカム面37は、この第二の周溝38により、径方向内側の内側カム面39と、径方向外側の外側カム面40とに分けられている。尚、前記第二の周溝38を省略する事もできる。 A circular ring-shaped first cam surface 37 is formed at a radially intermediate portion of the other side surface of the cam plate portion 31 in the axial direction. A second circumferential groove 38, which is recessed toward the other side in the axial direction over the entire circumference, is formed in the radial middle portion of the first cam surface 37. Therefore, the first cam surface 37 is divided by the second circumferential groove 38 into an inner cam surface 39 on the radially inner side and an outer cam surface 40 on the radially outer side. The second circumferential groove 38 may be omitted.

本例の場合、前記第一のカム面37(内側カム面39及び外側カム面40)を、1個の凸部(山部)と1個の凹部(谷部)とを円周方向に滑らかに連続させた正弦波状に構成している。この様な第一のカム面37は、円周方向に関する同位相上で、軸方向に関する位置が等しい。
具体的には、前記第一のカム面37は、この第一のカム面37の円周方向1箇所位置を、最も軸方向一方側(図1、4の上方)に位置した最低点位置(図5に二点鎖線αで示す位置)とすると共に、前記第一のカム面37のうちのこの最低点位置から位相が180°ずれた位置(この最低点位置と径方向に関して反対となる位置)を、最も軸方向他方側(図1、4の下方)に位置した最高点位置(図5に二点鎖線βで示す位置)としている。そして、円周方向に関して前記最低点位置とこの最高点位置との中央となる2箇所位置(図5に二点鎖線γ1、γ2で示す位置)を、軸方向に関する位置がこの最低点位置とこの最高点位置との中央位置となる基準点位置としている。従って、前記第一のカム面37の円周方向に関する同位相上に於ける軸方向に関する位置は、前記各基準点位置をゼロ(基準点)とした場合に、図6に示す様な正弦波状となる。本例の場合、前記基準点位置から前記最低点位置及び前記最高点位置までの距離(正弦波の振幅)を0.25mmとしている。又、前記第一のカム面37の表面粗さ(算術表面粗さ)を、Ra0.2以下としている。
In the case of this example, the first cam surface 37 (the inner cam surface 39 and the outer cam surface 40) has one convex portion (mountain portion) and one concave portion (valley portion) smoothed in the circumferential direction. It has a continuous sine wave shape. Such first cam surfaces 37 have the same position in the axial direction on the same phase in the circumferential direction.
Specifically, the first cam surface 37 has a lowest point position (one position in the circumferential direction of the first cam surface 37 located closest to one axial side (upper side in FIGS. 1 and 4)). The position indicated by the chain double-dashed line α in FIG. 5), and the position of the first cam surface 37 that is 180° out of phase with respect to this lowest point position (position that is opposite to this lowest point position in the radial direction). ) Is the highest point position (the position shown by the chain double-dashed line β in FIG. 5) located on the other side in the axial direction (downward in FIGS. 1 and 4 ). Then, two positions (positions indicated by chain double-dashed lines γ1 and γ2 in FIG. 5) at the center of the lowest point position and the highest point position in the circumferential direction are the positions in the axial direction and the lowest point position. The reference point position is the center position of the highest point position. Therefore, the position of the first cam surface 37 in the axial direction on the same phase in the circumferential direction has a sinusoidal shape as shown in FIG. 6 when the reference point positions are zero (reference points). Becomes In the case of this example, the distance (amplitude of the sine wave) from the reference point position to the lowest point position and the highest point position is 0.25 mm. The surface roughness (arithmetic surface roughness) of the first cam surface 37 is Ra 0.2 or less.

尚、本例の場合、前記第一のカム面37を、1個の凸部(山部)と1個の凹部(谷部)とを円周方向に滑らかに連続させた正弦波状に構成しているが、第一のカム面の形状は、本例の場合に限定されるものではない。例えば、第一のカム面を、例えば、凸部(山部)と凹部(谷部)とを円周方向に滑らかに連続させた2個の正弦波状に構成する事もできる。又、前記第一のカム面の形状は、正弦波状に限らず、円周方向に関して、軸方向位置が滑らかに変化する各種波形状を採用する事ができる。
又、前記基準点位置から前記最低点位置及び前記最高点位置までの距離(基準点位置からの凹部の深さ及び凸部の高さ)も、本例の場合に限定されるものではない。
In the case of this example, the first cam surface 37 is formed in a sinusoidal shape in which one convex portion (mountain portion) and one concave portion (valley portion) are smoothly continuous in the circumferential direction. However, the shape of the first cam surface is not limited to the case of this example. For example, the first cam surface may be formed in two sinusoidal shapes in which a convex portion (mountain portion) and a concave portion (valley portion) are smoothly continuous in the circumferential direction. Further, the shape of the first cam surface is not limited to the sine wave shape, and various wave shapes in which the axial position changes smoothly in the circumferential direction can be adopted.
Further, the distance from the reference point position to the lowest point position and the highest point position (the depth of the concave portion and the height of the convex portion from the reference point position) is not limited to the case of this example.

以上の様な構成を有する前記カム部材25は、前記嵌合筒部30を、前記主軸6aの軸方向中間部外周面に外嵌固定すると共に、この嵌合筒部30のキー溝32を、この主軸6aの主軸側凹部17に係合した前記キー部材18にキー係合させた状態で、前記主軸6aに固定されている。従って、前記カム部材25は、前記主軸6aと一体回転可能である。 The cam member 25 having the above-described structure externally fits and fixes the fitting cylinder portion 30 on the outer peripheral surface of the main shaft 6a in the axial direction, and the key groove 32 of the fitting cylinder portion 30. The main shaft 6a is fixed to the main shaft 6a in a key-engaged state with the key member 18 engaged with the main shaft-side recessed portion 17. Therefore, the cam member 25 can rotate integrally with the main shaft 6a.

又、本例の場合、前記カム部材25を、前記主軸6aに対して、軸方向の同期した変位を可能に固定する為に、前記主軸6aの外周面のうちの前記カム部材25が外嵌固定された部分の軸方向両側部分に、1対のナット41(軸方向他方側のナットは図示省略)を螺合固定している。そして、これら1対のナット41のうちの軸方向一方側のナット41の軸方向他端面と、同じく軸方向他方側のナットの軸方向一端面とにより、直接又は他の部材(筒状のスペーサー等)を介して、前記カム部材25の嵌合筒部30の軸方向両端面を軸方向に挟持している。尚、前記カム部材25を、前記主軸6aに対して、軸方向の同期した変位を可能に固定する為の構造は、本例の構造に限定されるものではない。 Further, in the case of the present example, in order to fix the cam member 25 with respect to the main shaft 6a so as to be capable of axially synchronized displacement, the cam member 25 of the outer peripheral surface of the main shaft 6a is externally fitted. A pair of nuts 41 (a nut on the other side in the axial direction is not shown) are screwed and fixed to both sides in the axial direction of the fixed portion. Then, of the pair of nuts 41, the other axial end surface of the nut 41 on one axial side and the one axial end surface of the nut on the other axial side also directly or other member (cylindrical spacer). Etc.), the axially opposite end surfaces of the fitting tubular portion 30 of the cam member 25 are sandwiched in the axial direction. The structure for fixing the cam member 25 to the main shaft 6a so as to be capable of axially synchronized displacement is not limited to the structure of this embodiment.

上述の様に組み付けられた状態で、前記カム部材25を構成するカム板部31の外周面が、前記第一の蓋体19の収納筒部21の蓋体側凹部22の周面(底部)と、径方向に僅かな隙間を介して対向している。又、前記蓋体側凹部22の側面と、前記カム板部31のカム側凹部35の側面とが、軸方向に隙間を介して対向している。 In the assembled state as described above, the outer peripheral surface of the cam plate portion 31 forming the cam member 25 is the same as the peripheral surface (bottom portion) of the lid side concave portion 22 of the housing cylinder portion 21 of the first lid body 19. , Are opposed to each other with a slight gap in the radial direction. The side surface of the lid-side concave portion 22 and the side surface of the cam-side concave portion 35 of the cam plate portion 31 face each other with a gap in the axial direction.

前記軌道板部材26は、金属製の円輪状部材であって、軸方向他側面に第二のスラスト軌道面42が形成されている。
この様な軌道板部材26は、前記第一の蓋体19の収納筒部21の内側のうち、前記カム板部31よりも軸方向一方側部分に、軸方向の変位を可能な状態で配置されている。この状態で、前記カム板部31の第一のスラスト軌道面34と前記軌道板部材26の第二のスラスト軌道面42との間には、前記スラストベアリング27を構成する複数個の円筒ころ43、43を配置可能な軸受配置空間(軸方向隙間)が存在している。
又、前記軌道板部材26の内径側には、前記主軸6aのうちの前記ナット41が螺合固定された部分が挿通されている。この状態で、前記軌道板部材26の内周面と前記ナット41の外周面との間には、径方向に関する隙間が存在している。
The raceway plate member 26 is a metal ring-shaped member, and has a second thrust raceway surface 42 formed on the other side surface in the axial direction.
Such a raceway plate member 26 is arranged inside the storage cylinder portion 21 of the first lid body 19 in a portion axially one side of the cam plate portion 31 in a state capable of axial displacement. Has been done. In this state, between the first thrust raceway surface 34 of the cam plate portion 31 and the second thrust raceway surface 42 of the raceway plate member 26, a plurality of cylindrical rollers 43 constituting the thrust bearing 27 are provided. , 43, there is a bearing arrangement space (axial gap).
Further, a portion of the main shaft 6a to which the nut 41 is screwed and fixed is inserted into an inner diameter side of the raceway plate member 26. In this state, there is a radial gap between the inner peripheral surface of the raceway plate member 26 and the outer peripheral surface of the nut 41.

前記スラストベアリング27は、前記カム板部31の第一のスラスト軌道面34と、前記軌道板部材26の第二のスラスト軌道面42と、複数個の円筒ころ43、43と、円輪状の保持器44とにより構成されている。具体的には、前記複数個の円筒ころ43、43が、前記保持器44に形成された複数個のポケット45、45に転動自在に保持された状態で、前記第一のスラスト軌道面34と前記第二のスラスト軌道面42とにより軸方向に挟持されている。 The thrust bearing 27 includes a first thrust raceway surface 34 of the cam plate portion 31, a second thrust raceway surface 42 of the raceway plate member 26, a plurality of cylindrical rollers 43, 43, and an annular holding shape. And a container 44. Specifically, in a state in which the plurality of cylindrical rollers 43, 43 are rotatably held in the plurality of pockets 45, 45 formed in the retainer 44, the first thrust raceway surface 34 And the second thrust raceway surface 42 are sandwiched in the axial direction.

本例の場合、前記収納筒部21の内側の軸方向一端部に、円輪状板部材46を内嵌固定している。この状態で、この円輪状板部材46の軸方向一側面は、前記第一の蓋体19の軸方向他側面のうちの前記収納筒部21よりも径方向内側に存在する部分と当接している。又、前記円輪状板部材46の内側には、前記主軸6aのうち、前記ナット41が固定された部分の軸方向一方側に隣接した部分が挿通されている。上述の様に組み付けられた状態で、前記円輪状板部材46の内周面と前記主軸6aの外周面との間には、径方向に関する隙間が存在している。 In the case of this example, a circular plate member 46 is fitted and fixed to one end portion in the axial direction inside the storage cylinder portion 21. In this state, one side surface in the axial direction of the ring-shaped plate member 46 contacts with a portion of the other side surface in the axial direction of the first lid 19 that is located on the radially inner side of the storage cylinder portion 21. There is. Further, a portion of the main shaft 6a adjacent to one side in the axial direction of the portion to which the nut 41 is fixed is inserted inside the circular plate member 46. In the assembled state as described above, there is a gap in the radial direction between the inner peripheral surface of the annular plate member 46 and the outer peripheral surface of the main shaft 6a.

前記付勢部材28は、例えば、金属製の皿ばねにより構成する事ができる。この様な付勢部材28は、前記円輪状板部材46の軸方向他側面と、前記軌道板部材26の軸方向一側面との間に配置されている。この状態で、前記付勢部材28は、この軌道板部材26、前記スラストベアリング27、及びカム部材25を軸方向他方側(下方側)に押圧している(弾性力を付与している)。尚、前記付勢部材28は、皿ばねに限らず、各種ばね、各種押圧装置(油圧式、空圧式、機械式等の各種押圧装置)を採用できる。 The urging member 28 can be formed of, for example, a disc spring made of metal. Such a biasing member 28 is disposed between the other axial side surface of the ring-shaped plate member 46 and one axial side surface of the raceway plate member 26. In this state, the biasing member 28 presses the raceway plate member 26, the thrust bearing 27, and the cam member 25 to the other side (downward side) in the axial direction (giving an elastic force). The biasing member 28 is not limited to the disc spring, and various springs and various pressing devices (various pressing devices such as hydraulic type, pneumatic type, mechanical type) can be adopted.

以上の様に、本例の場合、前記収納筒部21の内側に、軸方向一方側から順に、前記円輪状板部材46、前記付勢部材28、前記軌道板部材26、前記スラストベアリング27、及び前記カム板部31の軸方向一方側半部を配置している。この様な構成により、精密孔仕上装置1aの組立性の向上を図っている。 As described above, in the case of this example, the annular plate member 46, the urging member 28, the raceway plate member 26, the thrust bearing 27, inside the storage cylinder portion 21 in this order from one side in the axial direction. Also, one half of one side of the cam plate portion 31 in the axial direction is arranged. With such a configuration, the assemblability of the precision hole finishing device 1a is improved.

前記カムフォロア装置29は、前記主軸頭9aに支持固定されており、前記第一のカム面37と転がり接触する第二のカム面48を有している。この様な第一のカム面37と第二のカム面48とは、前記付勢部材28の押圧力に基づいて弾性的に当接している。尚、本例の場合、前記第二のカム面48が、特許請求の範囲に記載した転動面に相当する。 The cam follower device 29 is supported and fixed to the spindle head 9a and has a second cam surface 48 that makes rolling contact with the first cam surface 37. The first cam surface 37 and the second cam surface 48 are elastically brought into contact with each other based on the pressing force of the biasing member 28. In the case of this example, the second cam surface 48 corresponds to the rolling surface described in the claims.

具体的には、前記カムフォロア装置29は、支持部材49と、支持軸50と、1対のラジアル玉軸受51、51と、1対のワッシャ52、52とを有している。
このうちの支持部材49は、断面略コ字形状であって、互いに間隔をあけて平行に設けられた1対の支持壁部53、53と、これら1対の支持壁部53、53同士を連続する連続壁部54とを有している。
前記1対の支持壁部53、53の互いに整合する部分には、これら1対の支持壁部53、53を貫通した1対の円孔55、55が形成されている。
Specifically, the cam follower device 29 has a support member 49, a support shaft 50, a pair of radial ball bearings 51, 51, and a pair of washers 52, 52.
Of these, the support member 49 has a substantially U-shaped cross section, and includes a pair of support wall portions 53 and 53 provided in parallel with each other with a space therebetween, and the pair of support wall portions 53 and 53. It has the continuous continuous wall part 54.
A pair of circular holes 55, 55 penetrating the pair of support wall portions 53, 53 is formed in the portions of the pair of support wall portions 53, 53 aligned with each other.

前記支持軸50は、断面円形状で中実の軸部材であって、軸方向両端部を前記1対の円孔55、55に内嵌固定した状態で、前記1対の支持壁部53、53に掛け渡されている。この状態で、前記支持軸50は、これら1対の支持壁部53、53に対して回転不能である。尚、前記支持軸50を、これら1対の支持壁部53、53に対して回転可能な状態に支持する構成を採用する事もできる。 The support shaft 50 is a solid shaft member having a circular cross section, and the pair of support wall portions 53 in a state where both axial end portions are internally fitted and fixed to the pair of circular holes 55, 55. It has been passed over to 53. In this state, the support shaft 50 cannot rotate with respect to the pair of support wall portions 53, 53. It is also possible to employ a structure in which the support shaft 50 is supported in a rotatable state with respect to the pair of support wall portions 53, 53.

前記1対のラジアル玉軸受51、51は、例えば、外輪(図示省略)と、内輪(図示省略)と、複数個の玉(図示省略)と、保持器(図示省略)と、1対のシールリング(図示省略)とを有している。
前記外輪は、特許請求の範囲に記載した転動部材に相当する部材であって、内周面の軸方向中間部に深溝型の外輪軌道を有している。
前記内輪は、外周面の軸方向中間部に深溝型の内輪軌道を有している。
前記複数個の玉は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
The pair of radial ball bearings 51, 51 are, for example, an outer ring (not shown), an inner ring (not shown), a plurality of balls (not shown), a cage (not shown), and a pair of seals. And a ring (not shown).
The outer ring is a member corresponding to the rolling member described in the claims, and has a deep groove type outer ring raceway at an axially intermediate portion of the inner peripheral surface.
The inner ring has a deep groove type inner ring raceway at an axially intermediate portion of the outer peripheral surface.
The plurality of balls are rollably provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway.

前記保持器は、前記複数個の玉を転動自在に保持している。
前記1対のシールリングは、前記外輪の軸方向両端部内周面と前記内輪の軸方向両端部外周面との間に設けられて、この外輪の内周面とこの内輪の外周面との間に存在する、前記各玉を設置した環状の内部空間の軸方向両端開口部を塞いでいる。
The cage holds the plurality of balls in a rollable manner.
The pair of seal rings are provided between the inner peripheral surfaces of both axial ends of the outer ring and the outer peripheral surfaces of both axial ends of the inner ring, and between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner ring. , The opening portions at both ends in the axial direction of the annular internal space in which the balls are installed are closed.

以上の様な構成を有する1対のラジアル玉軸受51、51はそれぞれ、前記内輪を、前記支持軸50の軸方向中間部外周面に、締り嵌めにより外嵌固定した状態で、前記支持軸50に固定されている。この状態で、前記1対のラジアル玉軸受51、51のうちの一方(図1の右方)のラジアル玉軸受51を構成する内輪の軸方向他端面(図1の左端面)と、同じく他方(図1の左方)のラジアル玉軸受51を構成する内輪の軸方向一端面(図1の左端面)とが当接している。 Each of the pair of radial ball bearings 51, 51 having the above-described structure has the inner ring fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the support shaft 50 in the axial direction by means of an interference fit. It is fixed to. In this state, one of the pair of radial ball bearings 51 (the right side in FIG. 1), the other axial end surface (the left end surface in FIG. 1) of the inner ring forming the radial ball bearing 51, and the other The axial direction one end surface (the left end surface in FIG. 1) of the inner ring forming the radial ball bearing 51 (on the left side in FIG. 1) is in contact.

又、前記1対のラジアル玉軸受51、51のうちの一方(図1の右方)のラジアル玉軸受51を構成する外輪の軸方向他端面(図1の左端面)と、同じく他方(図1の左方)のラジアル玉軸受51を構成する外輪の軸方向一端面(図1の右端面)とが、当接している。 Further, one of the pair of radial ball bearings 51, 51 (the right side in FIG. 1), the other axial end surface (the left end surface in FIG. 1) of the outer ring forming the radial ball bearing 51, and the other (FIG. 1) (left side of 1) is in contact with one axial end surface (right end surface in FIG. 1) of the outer ring forming the radial ball bearing 51.

又、本例の場合、前記1対のラジアル玉軸受51、51(各外輪)の外周面を円筒面としており、この外周面の中心軸を、これら各外輪の回転中心である前記支持軸50の中心軸に対して所定量だけ偏心(オフセット)させている。この為に、本例の場合、前記1対のラジアル玉軸受51、51を構成する各外輪として、これら各外輪の外周面の中心軸が、これら各外輪の内周面(前記外輪軌道)の中心軸に対して偏心した構造のものを採用している。そして、前記各外輪の外周面を、前記第二のカム面48としている。尚、これら各外輪の外周面(第二のカム面48)を楕円形或いは涙滴形とする事もできる。又、前記1対のラジアル玉軸受51、51の代わりに、各種ラジアル軸受を採用する事ができる。例えば、1対のラジアル玉軸受の代わりに、単列のラジアル軸受や複列のラジアル軸受を採用する事ができる。これら各構成を採用した場合には、ラジアル軸受の外周面を第二のカム面として、この第二のカム面の中心軸を、この第二のカム面の回転中心に対して偏心させる。 In the case of this example, the outer peripheral surfaces of the pair of radial ball bearings 51, 51 (each outer ring) are cylindrical surfaces, and the central axis of the outer peripheral surfaces is the support shaft 50 which is the center of rotation of each outer ring. Is eccentric (offset) with respect to the central axis of. For this reason, in the case of this example, as the outer rings forming the pair of radial ball bearings 51, 51, the central axes of the outer peripheral surfaces of the outer rings are the inner peripheral surfaces of the outer rings (the outer ring raceways). It uses a structure that is eccentric to the central axis. The outer peripheral surface of each outer ring serves as the second cam surface 48. The outer peripheral surface (second cam surface 48) of each of these outer rings can be elliptical or teardrop-shaped. Further, various radial bearings can be adopted instead of the pair of radial ball bearings 51, 51. For example, instead of a pair of radial ball bearings, a single row radial bearing or a double row radial bearing can be adopted. When these configurations are adopted, the outer peripheral surface of the radial bearing is used as the second cam surface, and the central axis of the second cam surface is eccentric with respect to the rotation center of the second cam surface.

以上の様に、本例の場合、前記第二のカム面48の回転中心軸である前記支持軸50の中心軸を、前記主軸6aの中心軸に対する放射方向に一致させている。従って、前記第一のカム面37の回転中心軸(主軸6a及びカム部材25の中心軸)と、前記第二のカム面48の回転中心軸(前記支持軸50の中心軸)とは直交している(互いに直交する仮想平面上に位置している)。 As described above, in the case of this example, the central axis of the support shaft 50, which is the central axis of rotation of the second cam surface 48, is aligned with the radial direction with respect to the central axis of the main shaft 6a. Therefore, the rotation center axis of the first cam surface 37 (center axis of the main shaft 6a and the cam member 25) and the rotation center axis of the second cam surface 48 (center axis of the support shaft 50) are orthogonal to each other. (Located on imaginary planes orthogonal to each other).

又、カムフォロア装置として、前記1対のラジアル玉軸受51、51の代わりに、図8(a)に示す様に、前記支持軸50の軸方向中間部外周面に、円筒状のローラ63を、この支持軸50と相対回転可能に外嵌して構成する、所謂シングルローラ型や、図8(b)に示す様に、前記支持軸50の軸方向中間部外周面に支持軸50と相対回転可能に第一のローラ64を外嵌すると共に、この第一のローラ64の外周面にこの第一のローラ64と相対回転可能に第二のローラ65を外嵌して構成する、所謂ダブルローラ型のものを採用する事もできる。前記シングルローラ型の構成を採用した場合には、前記ローラ63の外周面の中心軸を、同じく内周面の及び前記支持軸50の中心軸に対して所定量だけ偏心させる。一方、前記ダブルローラ型の構成を採用した場合には、前記第二のローラ65の外周面の中心軸を、同じく内周面及び前記支持軸50の中心軸に対して所定量だけ偏心させる。 Further, as a cam follower device, instead of the pair of radial ball bearings 51, 51, as shown in FIG. 8A, a cylindrical roller 63 is provided on the outer peripheral surface of the axial direction intermediate portion of the support shaft 50. A so-called single-roller type externally fitted to the support shaft 50 so as to be rotatable relative to the support shaft 50, or as shown in FIG. 8B, the support shaft 50 is rotated relative to the support shaft 50 on the outer peripheral surface in the axial direction. A so-called double roller in which the first roller 64 is fitted onto the outer surface of the first roller 64 and the second roller 65 is fitted onto the outer peripheral surface of the first roller 64 so as to be rotatable relative to the first roller 64. It is also possible to adopt the type. When the single roller type structure is adopted, the central axis of the outer peripheral surface of the roller 63 is eccentric to the central axis of the inner peripheral surface and the central axis of the support shaft 50 by a predetermined amount. On the other hand, when the double roller type configuration is adopted, the central axis of the outer peripheral surface of the second roller 65 is eccentric to the inner peripheral surface and the central axis of the support shaft 50 by a predetermined amount.

前記1対のワッシャ52、52はそれぞれ、金属製或いは合成樹脂製の円輪状部材である。この様な1対のワッシャ52、52のうちの一方(図2、3の右方)のワッシャ52は、前記支持軸50の軸方向中間部のうち、前記1対のラジアル玉軸受51、51のうちの一方(図2、3の右方)のラジアル玉軸受51の幅方向外側面(図2、3の右側面)と、前記1対の支持壁部53、53のうちの一方(図2、3の右方)の支持壁部53の幅方向内側面(図2、3の左側面)との間となる部分の外周面に外嵌されている。 Each of the pair of washers 52, 52 is an annular member made of metal or synthetic resin. One of the pair of washers 52, 52 (right side of FIGS. 2 and 3) has a pair of radial ball bearings 51, 51 in the axially intermediate portion of the support shaft 50. Of the radial ball bearing 51 (on the right side of FIGS. 2 and 3) in the width direction (on the right side of FIGS. 2 and 3), and on one side of the pair of support walls 53, 53 (FIG. It is externally fitted to the outer peripheral surface of the portion between the inner side surface (the left side surface in FIGS. 2 and 3) of the support wall portion 53 (on the right side of 2 and 3).

一方、前記1対のワッシャ52、52のうちの他方(図2、3の左方)のワッシャ52は、前記支持軸50の軸方向中間部のうち、前記1対のラジアル玉軸受51、51のうちの他方(図2、3の左方)のラジアル玉軸受51の幅方向外側面(図2、3の左側面)と、前記1対の支持壁部53、53のうちの他方(図2、3の左方)の支持壁部53の幅方向内側面(図2、3の右側面)との間となる部分の外周面に外嵌されている。 On the other hand, the other of the pair of washers 52, 52 (left side of FIGS. 2 and 3) has a pair of radial ball bearings 51, 51 in the axially intermediate portion of the support shaft 50. Of the other side (left side of FIGS. 2 and 3) of the radial ball bearing 51 in the width direction outer side surface (left side surface of FIGS. 2 and 3) and the other of the pair of support wall portions 53, 53 (FIG. It is fitted onto the outer peripheral surface of the portion between the inner side surface (the right side surface in FIGS. 2 and 3) of the support wall portion 53 (on the left side of 2 and 3).

以上の様な構成を有するカムフォロア装置29は、前記支持部材49が、前記主軸頭9aを構成するケース本体16の内側に支持固定されている。この状態で、前記第二のカム面48(各外輪の外周面)が、前記第一のカム面37(外側カム面40及び内側カム面39)に弾性的に当接している。別の言い方をすれば、前記第一のカム面37(外側カム面40及び内側カム面39)は、前記付勢部材28の押圧力(弾性力)に基づいて、前記第二のカム面48(各外輪の外周面)に弾性的に押し付けられている。従って、前記カム部材25が回転すると、前記第一のカム面37(内側カム面39、前記外側カム面40)と、前記第二のカム面48(各外輪の外周面)との当接(転がり接触)に基づいて、これら各外輪が、前記支持軸50の中心軸を中心に回転する。本例の場合、この様な前記第二のカム面48(各外輪の外周面)の回転(支持軸50の中心軸を中心とした自転)に伴い、この第二のカム面48のうちの前記第一のカム面37との当接部(転がり接触部)の、前記支持軸50の中心軸からの距離が変化する。即ち、前記二のカム面48(各外輪の外周面)は、自身の回転(自転)に伴い前記第一のカム面37を軸方向に変位させるカムの機能を果たす。 In the cam follower device 29 having the above-described configuration, the support member 49 is supported and fixed inside the case body 16 that constitutes the spindle head 9a. In this state, the second cam surface 48 (the outer peripheral surface of each outer ring) elastically contacts the first cam surface 37 (the outer cam surface 40 and the inner cam surface 39). In other words, the first cam surface 37 (the outer cam surface 40 and the inner cam surface 39) has the second cam surface 48 based on the pressing force (elastic force) of the biasing member 28. It is elastically pressed against (the outer peripheral surface of each outer ring). Therefore, when the cam member 25 rotates, the first cam surface 37 (the inner cam surface 39, the outer cam surface 40) and the second cam surface 48 (the outer peripheral surface of each outer ring) come into contact with each other ( Each of these outer rings rotates about the central axis of the support shaft 50 based on the rolling contact). In the case of this example, as the second cam surface 48 (the outer peripheral surface of each outer ring) rotates (rotates about the central axis of the support shaft 50), the second cam surface 48 The distance of the contact portion (rolling contact portion) with the first cam surface 37 from the central axis of the support shaft 50 changes. That is, the second cam surface 48 (the outer peripheral surface of each outer ring) functions as a cam that axially displaces the first cam surface 37 as it rotates (spins).

本例の場合、前記第一のカム面37と前記第二のカム面48との当接部(転がり接触部)に滑りが生じないと仮定した場合に、前記主軸6a(カム部材25)が1回転すると、前記各外輪が3.5回転する様に各部の形状及び寸法を規制している。 In the case of the present example, when it is assumed that the contact portion (rolling contact portion) between the first cam surface 37 and the second cam surface 48 does not slip, the main shaft 6a (cam member 25) is The shape and dimensions of each part are regulated so that each outer ring rotates 3.5 times when it makes one rotation.

以上の様な構成を有する前記振動発生手段13は、前記主軸6aと共に前記カム部材25が回転すると、このカム部材25の第一のカム面37と、前記カムフォロア装置29の第二のカム面48との転がり接触に基づいて、前記主軸6a及び前記カム部材25を軸方向に振動(往復変位)させる事ができる。 When the cam member 25 rotates together with the main shaft 6a, the vibration generating means 13 having the above-described structure rotates the first cam surface 37 of the cam member 25 and the second cam surface 48 of the cam follower device 29. Based on the rolling contact with the main shaft 6a and the cam member 25, the main shaft 6a and the cam member 25 can be vibrated (reciprocatingly displaced) in the axial direction.

具体的には、前記主軸6a及びカム部材25は、前記第一のカム面37のこの主軸6a(カム部材25)の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形と、前記第二のカム面48の前記支持軸50の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形とを合成した振動波形で振動する。 Specifically, the main shaft 6a and the cam member 25 have a vibration waveform of vibration generated based on the rotation of the first cam surface 37 about the central axis of the main shaft 6a (cam member 25), and The second cam surface 48 vibrates with a vibration waveform that is a combination of the vibration waveform of the vibration generated based on the rotation about the central axis of the support shaft 50.

先ず、前記第一のカム面37のこの主軸6a(カム部材25)の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動に就いて説明する。
前記カム部材25は、前記付勢部材28の押圧力に基づいて、前記第一のカム面37を前記第二のカム面48に押し付けられている為、前記カム部材25が回転すると、前記第一のカム面37のうち、前記第二のカム面48と当接する部分が円周方向に移動(回転)する。すると、前記第一のカム面37は図6に示す様な正弦波状に形成されている為、前記移動(回転)に伴い、前記カム部材25が、前記第一のカム面37の形状に基づいて、1回転毎に軸方向に1往復だけ振動(変位)する。
First, the vibration generated due to the rotation of the first cam surface 37 about the central axis of the main shaft 6a (cam member 25) will be described.
Since the cam member 25 presses the first cam surface 37 against the second cam surface 48 based on the pressing force of the biasing member 28, when the cam member 25 rotates, the A portion of the one cam surface 37 that contacts the second cam surface 48 moves (rotates) in the circumferential direction. Then, since the first cam surface 37 is formed in a sinusoidal shape as shown in FIG. 6, the cam member 25 is based on the shape of the first cam surface 37 along with the movement (rotation). Thus, each rotation causes one reciprocal vibration (displacement) in the axial direction.

次に、前記第二のカム面48の前記支持軸50の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動に就いて説明する。
本例の場合、前記第二のカム面48の中心軸を、この第二のカム面48の回転中心である前記支持軸50の中心軸に対して偏心させている。この為、前記第二のカム面48のうちの前記第一のカム面37と当接(転がり接触)している部分の、前記支持軸50の中心軸からの距離は、前記第二のカム面48の回転に伴い変化する。本例の場合、この変化の波形を、前記第一のカム面37の波形(正弦波)の周期の1/3.5の周期の正弦波状としている。尚、本例の場合、この波形の振幅を0.1〜0.2mmとしている。尚、この波形の振幅は、本例の場合に限定されるものではない。
Next, the vibration generated by the rotation of the second cam surface 48 about the central axis of the support shaft 50 will be described.
In the case of this example, the central axis of the second cam surface 48 is eccentric with respect to the central axis of the support shaft 50 which is the rotation center of the second cam surface 48. Therefore, the distance of the portion of the second cam surface 48 that is in contact (rolling contact) with the first cam surface 37 from the center axis of the support shaft 50 is the second cam surface. It changes as the surface 48 rotates. In the case of this example, the waveform of this change is a sine wave having a period of 1/3.5 of the period of the waveform (sine wave) of the first cam surface 37. In the case of this example, the amplitude of this waveform is set to 0.1 to 0.2 mm. The amplitude of this waveform is not limited to that of this example.

従って、前記カム部材25の回転に伴い、前記第二のカム面48が、前記支持軸50の中心軸を中心に回転すると、この第二のカム面48のうちの前記第一のカム面37と当接(転がり接触)している部分の、前記支持軸50の中心軸からの距離が上述の様に変化して、前記カム部材25を軸方向に振動(変位)させる。尚、本例の場合、このカム部材25(前記主軸6a)が1回転すると、前記第二のカム面48の前記支持軸50の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動により、前記カム部材25(前記主軸6a)が、軸方向に3.5往復する(3.5回振動する)。 Therefore, when the second cam surface 48 rotates about the central axis of the support shaft 50 as the cam member 25 rotates, the first cam surface 37 of the second cam surfaces 48 is rotated. The distance from the central axis of the support shaft 50 to the portion that is in contact with (rolling contact with) changes as described above, causing the cam member 25 to vibrate (displace) in the axial direction. In the case of this example, when the cam member 25 (main shaft 6a) makes one rotation, the vibration is generated based on the rotation of the second cam surface 48 about the central axis of the support shaft 50. The cam member 25 (the main shaft 6a) reciprocates 3.5 times in the axial direction (vibrates 3.5 times).

以上の様に、本例の場合、前記主軸6aは、前記第一のカム面37のこの主軸6a(カム部材25)の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形と、前記第二のカム面48の前記支持軸50の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形とを合成した振動波形で振動する。特に、本例の場合、前記主軸6aの、この主軸6a(カム部材25)の1回転当たりの振動数を、非整数回(例えば、3.5回)となる様に、前記第一のカム面37及び前記第二のカム面48の形状、寸法、及び当接位置を規制している。又、本例の場合、前記主軸6aの振動の振幅が一定とならない様に、前記第一のカム面37及び前記第二のカム面48の形状、寸法、及び当接位置を規制している。 As described above, in the case of the present example, the main shaft 6a has a vibration waveform of the vibration generated based on the rotation of the first cam surface 37 about the central axis of the main shaft 6a (cam member 25), It vibrates with a vibration waveform that is a combination of the vibration waveform of the vibration generated based on the rotation of the second cam surface 48 about the central axis of the support shaft 50. Particularly, in the case of the present example, the first cam is configured so that the frequency of the main shaft 6a per one rotation of the main shaft 6a (cam member 25) is a non-integer number of times (for example, 3.5 times). The shape, size, and contact position of the surface 37 and the second cam surface 48 are regulated. Further, in the case of this example, the shapes, dimensions, and contact positions of the first cam surface 37 and the second cam surface 48 are regulated so that the vibration amplitude of the main shaft 6a is not constant. ..

尚、図7(a)は、前記主軸6aの振動波形の1例を示している。但し、これら主軸6a及びカム部材25の振動波形は、前記第一のカム面37と前記第二のカム面48との当接する部分の、これら第一のカム面37の位相及び第二のカム面48の位相によって波形が異なる。 Incidentally, FIG. 7A shows an example of the vibration waveform of the main shaft 6a. However, the vibration waveforms of the main shaft 6a and the cam member 25 are such that the phase of the first cam surface 37 and the second cam surface of the portion where the first cam surface 37 and the second cam surface 48 contact each other. The waveform varies depending on the phase of the surface 48.

尚、前記カムフォロア装置29に代えて、前記1対のラジアル玉軸受51、51の外周面の中心軸が、前記支持軸50の中心軸と同軸に存在するカムフォロア装置を採用する事もできる。この様な構成を採用した場合には、前記主軸6a及びカム部材25は、図7(b)に示す様な、上述の様な前記第一のカム面37の波形状に基づいて発生する振動の振動波形と同じ振動波形で振動する。 Instead of the cam follower device 29, a cam follower device in which the central axes of the outer peripheral surfaces of the pair of radial ball bearings 51, 51 are coaxial with the central axis of the support shaft 50 can be adopted. When such a configuration is adopted, the main shaft 6a and the cam member 25 vibrate based on the above-described wave shape of the first cam surface 37 as shown in FIG. 7B. It vibrates with the same vibration waveform as the vibration waveform of.

以上の様な構成を有する本例によれば、精密仕上加工の精度の向上と、精密孔仕上装置の小型化との両立を図る事ができる構造を実現できる。
このうちの精密仕上加工の精度の向上を図れる理由は、前述した様な振動発生手段13を設けているからである。即ち、本例の場合には、精密仕上加工の際、この振動発生手段13により前記主軸6aを軸方向に振動させる事により、加工時に生じる切粉(切屑)を細かく切断すると共に、この切粉を強制的に排出する事ができる。
又、精密孔仕上装置の小型化を図れる理由は、本例の場合には、前記電動モータ10により、前記主軸6a及び前記振動発生手段13を駆動する様にしているからである。この為、前記主軸6aの駆動源と前記振動発生手段13の駆動源とを別に設ける構成と比べて、省スペース化を図る事ができて、精密孔仕上装置の小型化を図り易くなる。
According to the present example having the above-described configuration, it is possible to realize a structure capable of achieving both improvement in precision of precision finishing and miniaturization of the precision hole finishing device.
The reason why the precision of the precision finishing can be improved is that the vibration generating means 13 as described above is provided. That is, in the case of the present example, at the time of precision finishing, by vibrating the main shaft 6a in the axial direction by the vibration generating means 13, chips (chips) generated during processing are finely cut and Can be forcibly discharged.
Further, the reason why the precision hole finishing device can be miniaturized is that, in the case of the present example, the main shaft 6a and the vibration generating means 13 are driven by the electric motor 10. Therefore, as compared with the structure in which the drive source of the main shaft 6a and the drive source of the vibration generating means 13 are separately provided, space can be saved and the precision hole finishing device can be easily downsized.

更に、本例の場合、前記主軸6a及びカム部材25を、前記第一のカム面37のこの主軸6a(カム部材25)の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形と、前記第二のカム面48の前記支持軸50の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形とを合成した振動波形で振動する様に構成している。この為、前記主軸6a及びカム部材25を、図7(a)に示す様な、この主軸6aの回転と同期しない振動波形で振動させる事ができる。この結果、孔加工用工具7aの加工部の目詰まりを防止すると共に、前記被加工物4の円孔3の内周面に形成される所謂挽き目が揃う(軸方向に長くなる)事の防止を図れる。 Further, in the case of the present example, the main shaft 6a and the cam member 25 have a vibration waveform of vibration generated based on the rotation of the first cam surface 37 about the central axis of the main shaft 6a (cam member 25). The vibration waveform of vibration generated based on the rotation of the second cam surface 48 about the center axis of the support shaft 50 is combined to vibrate. Therefore, the main shaft 6a and the cam member 25 can be vibrated with a vibration waveform that is not synchronized with the rotation of the main shaft 6a as shown in FIG. 7(a). As a result, it is possible to prevent clogging of the machined portion of the hole-machining tool 7a and to align so-called ground lines formed on the inner peripheral surface of the circular hole 3 of the workpiece 4 (become longer in the axial direction). Can be prevented.

特に、本例の場合、前記主軸6aの、この主軸6a(カム部材25)の1回転当たりの振動数を、非整数回(例えば、3.5回)となる様に、前記第一のカム面37及び前記第二のカム面48の形状、寸法、及び当接位置を規制している。この為、前記被加工物4の円孔3の内周面に形成される挽き目が揃う(軸方向に長くなる)事を、より効果的に防止できる。 Particularly, in the case of the present example, the first cam is configured so that the frequency of the main shaft 6a per one rotation of the main shaft 6a (cam member 25) is a non-integer number of times (for example, 3.5 times). The shape, size, and contact position of the surface 37 and the second cam surface 48 are regulated. Therefore, it is possible to more effectively prevent that the grits formed on the inner peripheral surface of the circular hole 3 of the workpiece 4 are aligned (become elongated in the axial direction).

更に、本例の場合、前記主軸6aの振動波形を上述の様な合成した振動波形にすると共に、この振動波形の振幅が一定とならない様に、前記第一のカム面37及び前記第二のカム面48の形状、寸法、及び当接位置を規制している。即ち、前記主軸6aの振動波形には、図7(a)に示す様に、振幅が大きい部分と振幅が小さい部分とが存在する。この様に振幅が大きい部分が存在すると、切削性を向上する事ができる。又、振動波形に振幅が大きい部分と振幅が小さい部分とが混在している為、振幅が一定の場合と比べて、加工時に生じる切粉(切屑)を細かく切断する効果と、この切粉を強制的に排出する効果を向上できる。 Further, in the case of the present example, the vibration waveform of the main shaft 6a is set to the above-described combined vibration waveform, and the first cam surface 37 and the second cam surface 37 are formed so that the amplitude of the vibration waveform is not constant. The shape, size, and contact position of the cam surface 48 are regulated. That is, in the vibration waveform of the main shaft 6a, as shown in FIG. 7A, there are a portion having a large amplitude and a portion having a small amplitude. The presence of such a large amplitude portion can improve the machinability. In addition, since the vibration waveform contains a part with a large amplitude and a part with a small amplitude, compared to the case where the amplitude is constant, the effect of finely cutting the chips (chips) generated during processing and the effect of cutting this chip The effect of forced discharge can be improved.

本発明を実施する場合に、転動部材の構造は、前述したカムフォロア装置29を構成する1対のラジアル玉軸受51、51の構造に限定されるものではない。
又、カム面の構造も、前述した第一のカム面37の構造に限定されるものではない。
又、本発明は、前述した実施の形態の1例の様なワンパスホーニング盤だけでなく、各種構造の精密孔仕上装置に適用できる。
When carrying out the present invention, the structure of the rolling member is not limited to the structure of the pair of radial ball bearings 51, 51 constituting the cam follower device 29 described above.
The structure of the cam surface is not limited to the structure of the first cam surface 37 described above.
Further, the present invention can be applied not only to the one-pass honing machine as in the example of the above-described embodiment, but also to a precision hole finishing device having various structures.

1、1a 精密孔仕上装置
2 テーブル
3 円孔
4 被加工物
5 ホルダ
6、6a 主軸
7、7a 孔加工用工具
8 コラム
9、9a 主軸頭
10 電動モータ
11 カップリング
12 コレットチャック
13 振動発生手段
14 出力軸
15a、15b、15c 筒状部材
16 ケース本体
17 主軸側凹部
18 キー部材
19 第一の蓋体
20 第二の蓋体
21 収納筒部
22 蓋体側凹部
23 ラジアル軸受
24 加工部
25 カム部材
26 軌道板部材
27 スラストベアリング
28 付勢部材
29 カムフォロア装置
30 嵌合筒部
31 カム板部
32 キー溝
33 第一の周溝
34 第一のスラスト軌道面
35 カム側凹部
36 内側円輪面
37 カム面
38 第二の周溝
39 内側カム面
40 外側カム面
41 ナット
42 第二のスラスト軌道面
43 円筒ころ
44 保持器
45 ポケット
46 円輪状板部材
48 第二のカム面
49 支持部材
50 支持軸
51 ラジアル玉軸受
52 ワッシャ
53 支持壁部
54 連続壁部
55 円孔
56 係止溝
63 ローラ
64 第一のローラ
65 第二のローラ
1, 1a Precision hole finishing device 2 Table 3 Circular hole 4 Workpiece 5 Holder 6, 6a Spindle 7, 7a Hole machining tool 8 Column 9, 9a Spindle head 10 Electric motor 11 Coupling 12 Collet chuck 13 Vibration generating means 14 Output shafts 15a, 15b, 15c Cylindrical member 16 Case body 17 Main shaft side recessed part 18 Key member 19 First lid 20 Second lid 21 Storage cylindrical part 22 Lid side recessed part 23 Radial bearing 24 Processing part 25 Cam member 26 Raceway plate member 27 Thrust bearing 28 Biasing member 29 Cam follower device 30 Fitting cylinder part 31 Cam plate part 32 Key groove 33 First circumferential groove 34 First thrust raceway surface 35 Cam side recessed part 36 Inner ring surface 37 Cam surface 38 Second peripheral groove 39 Inner cam surface 40 Outer cam surface 41 Nut 42 Second thrust raceway surface 43 Cylindrical roller 44 Retainer 45 Pocket 46 Ring-shaped plate member 48 Second cam surface 49 Support member 50 Support shaft 51 Radial Ball bearing 52 Washer 53 Support wall portion 54 Continuous wall portion 55 Circular hole 56 Locking groove 63 Roller 64 First roller 65 Second roller

Claims (3)

駆動源により回転駆動される主軸と、
該主軸を回転自在、且つ、軸方向の振動を可能な状態に支持する主軸頭と、
前記主軸の先端部に固定された孔加工用工具と、
前記主軸を軸方向に振動させる為の振動発生手段とを備えており、
該振動発生手段は、前記主軸と共通の駆動源により駆動されるものであって、カム部材と、転動部材とを有しており、
前記カム部材は、前記主軸に固定され、軸方向片側面に、凹部と凸部とを前記主軸を中心とする円周方向に滑らかに連続させた第一のカム面を有しており、
前記転動部材は、外周面に設けられた転動面を前記カム面に転がり接触させた状態で、前記主軸頭に対して回転自在に支持されている、
精密孔仕上装置であって、
前記主軸の中心軸を中心とする円周方向の同一箇所において、前記転動部材が、前記主軸の中心軸に対する放射方向に隣接して2個配置されており、
前記転動部材のそれぞれの転動面が、該転動部材の回転中心軸からの径方向距離が円周方向に関して変化する第二のカム面になっている
精密孔仕上装置。
A spindle driven by a drive source,
A spindle head that supports the spindle in a rotatable and axially vibrable state;
A hole machining tool fixed to the tip of the spindle,
And a vibration generating means for vibrating the main shaft in the axial direction,
The vibration generating means, I der are driven by a common driving source and the main shaft has a cam member and a rolling member,
The cam member is fixed to the main shaft, and on one side surface in the axial direction, has a first cam surface in which a concave portion and a convex portion are smoothly continuous in a circumferential direction around the main shaft,
The rolling member is rotatably supported with respect to the spindle head in a state where a rolling surface provided on an outer peripheral surface is in rolling contact with the cam surface.
A precision hole finishing device,
Two rolling members are arranged adjacent to each other in the radial direction with respect to the central axis of the main shaft at the same position in the circumferential direction around the central axis of the main shaft,
A precision hole finishing device in which each rolling surface of the rolling member is a second cam surface whose radial distance from the rotation center axis of the rolling member changes in the circumferential direction .
前記主軸の1回転当たりの該主軸の軸方向の振動回数が非整数回となる様に、前記第一のカム面及び前記第二のカム面の形状及び寸法が規制されている
請求項に記載した精密孔仕上装置。
As the number of vibrations in the axial direction of the main shaft per revolution of the main shaft is a non-integer times, to claim 1 where the shape and dimensions of said first cam surface and the second cam surface is restricted Precision hole finishing device described.
前記主軸の振動の振幅が一定にならない様に、前記第一のカム面及び前記第二のカム面の形状及び寸法が規制されている
請求項又は請求項に記載した精密孔仕上装置。
The precision hole finishing device according to claim 1 or 2 , wherein the shapes and dimensions of the first cam surface and the second cam surface are regulated so that the vibration amplitude of the main shaft does not become constant.
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