JPH0117820B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はワークの孔を中ぐり加工し、引続いて
直ちに最終孔径にホーニング加工する中ぐりとホ
ーニングの複合加工装置に関する。

（従来の技術） 本出願人は特願昭55−180167号において中ぐり
とホーニングの複合加工装置を出願しており、本
発明はこの先の複合加工装置の改良に関する。

先の複合加工装置は加工ヘツドに中ぐり加工用
工具とホーニング加工用工具とを装着し、加工ヘ
ツドに挿通させた作動軸の軸方向動によりホーニ
ング加工用工具を拡縮するよう構成したもので、
所期の目的を一応達成するものであつた。

（発明が解決しようとすする問題点） しかしながら、先の複合加工装置では、中ぐり
加工用工具を加工ヘツドに固着しており、加工に
伴う中ぐり加工用工具の摩耗による取代量の増分
を、ある範囲内においてホーニング加工用工具の
荒用で取除くようにしている。そのため中ぐり加
工用工具の摩耗によりホーニング加工用工具によ
る取代が増加するに伴い、ホーニング加工用工具
による加工時間が次第に長くなり、中ぐり加工用
工具装着初期における所要加工時間との間に差を
生じ計画通りの生産数量の達成が困難となる。ま
た、中ぐり加工用工具が交換状態に達する以前に
中ぐり加工用工具を新たなものと取換え当初の加
工時間を維持することも考えられるが、交換状態
に達する以前に中ぐり加工用工具を取換えること
は不経済であり、また工具交換のために余分な工
数を増やすこととなる。

本発明は前記不具合を解消すべく案出されたも
のであつて、その目的とする処は、中ぐり加工用
工具が摩耗した場合に中ぐり加工用工具を拡径さ
せてホーニング加工用工具による取代量の増分を
抑え、加工時間を短縮して生産効率を高め得る中
ぐりとホーニングの複合加工装置を提供するにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、加工ヘツド
にバイト兼荒用作動軸及び仕上用作動軸を挿通さ
せ、このバイト兼荒用作動軸は軸方向の移動によ
り中ぐり加工用工具及び荒仕上加工用工具を個別
に拡縮せしめ、かつ、移動ストロークの略中間位
置で中ぐり加工用工具及び荒仕上加工用工具を共
に縮径せしめ、前記仕上用作動軸は前記バイト兼
荒用作動軸とは独立に軸方向に移動して仕上加工
用工具を拡縮せしめ、また、前記バイト兼荒用作
動軸とケーシングとの間に前記バイト兼荒用作動
軸を移動せしめるバイト兼荒用ピストン体を設
け、また、前記仕上用作動軸と前記ケーシングと
の間に前記仕上用作動軸を移動せしめる仕上用ピ
ストン体を設け、さらに、前記バイト兼荒用作動
軸と前記ケーシングとの間で前記バイト兼荒用ピ
ストン体の一端側には前記中ぐり加工用工具及び
荒仕上加工用工具が縮径するニユートラル状態と
前記仕上加工用工具が拡径するホーニング状態と
の切替えを可能とする第１のストローク範囲と、
前記ニユートラル状態と前記中ぐり加工用工具が
拡径する中ぐり加工状態との切替えを可能とする
第２のストローク範囲のいずれかに前記バイト兼
荒用作動軸の移動範囲を規制せしめる補助ピスト
ン体を設けたことを特徴とする。

（実施例） 以下、本発明の好適一実施例を添付図面に従つ
て説明する。

第１図は本発明に係る複合加工装置を構成する
加工ヘツドの中ぐり加工用工具部分の断面側面
図、第２図は加工ヘツドのホーニング加工用工具
部分の断面側面図、第３図はケーシング部分の断
面側面図である。

１は本発明に係る複合加工装置、２は不図示の
ベースに滑動自在に組込まれたケーシングで、ケ
ーシング２は往復作動機構に接続するロツド３に
連結され、ロツド３を介してワークに対して接
近、離間する方向に往復動自在に設けられ、また
前記ベース自体もワークに対して接近、離間す
る。

加工ヘツド４は外周にプーリ１１が形成された
中空状のヘツド本体１２を備え、ヘツド本体１２
の後部にはヘツド本体１２と一体回動するよう中
空状のスピンドル軸１３を結合し、スピンドル軸
１３の後部は前記ケーシング２により回転自在に
支持する。

前記ヘツド本体１２には中ぐり加工用工具であ
るバイト２１と、ホーニング加工用工具である荒
用、仕上用の各砥石３１，４１を夫々拡縮自在に
装着し、ヘツド本体１２の内部には仕上用砥石４
１を拡縮せしめる仕上用作動軸４０１を軸方向に
可動自在に挿入すると共に、仕上用作動軸４０１
の内部にバイト２１及び荒用砥石３１を拡縮せし
めるバイト兼荒用作動軸３０１を可動自在に挿入
する。

前記中ぐり加工用工具であるバイト２１はホル
ダー２１ａの先端に超硬チツプ２１ｂが装着され
たもので、超硬チツプ２１ｂをヘツド本体１２の
先端に臨ませる如くボルト２１１，２１１を介し
てホルダー２１ａをヘツド本体１２に取着し、実
施例では第４図に示すようにバイト２１を四つ装
着する。そして前記バイト兼荒用作動軸３０１先
端に取着した断面が略六角形で先細り状の係合軸
２０１と前記ホルダー２１ａの先端にわたつてロ
ツド２０２を介装する。ロツド２０２はホルダー
２１ａにねじ結合させ、且つ前記係合軸２０１を
案内する筒部材２０３を挿通させて設け、バイト
兼荒用作動軸３０１のワーク側への軸方向動によ
り係合軸２０１、ロツド２０２を介してバイト２
１の先部を拡径するよう構成し、バイト２１先部
の縮径はバイト兼荒用作動軸３０１をワークから
離間させ、ホルダー２１ａ自体の弾性により行わ
せる。

前記ホーニング加工用工具である荒用、仕上用
の各砥石３１，４１は、夫々砥石台３１ａ，４１
ａに砥粒３１ｂ，４１ｂを固着させたもので、各
砥石３１，４１は第５図に示すようにヘツド本体
１２に前記バイト２１とは径方向に位相をずらし
て夫々三つずつ装着する。

前記仕上用作動軸４０１の先部は三股状の係合
部４０２，４０２，４０２に形成され、バイト兼
荒用作動軸３０１の先部に形成された三股状の係
合部３０２，３０２，３０２が前記係合部４０
２，４０２，４０２に挟入されている。

前記係合部４０２は先方に拡開状の二つのテー
パ部４０３，４０３と係合溝４０４とを有し、前
記砥石台４１ａの内周部に形成したテーパ部４０
５，４０５を夫々前記テーパ部４０３，４０３に
係合させると共に、砥石台４１ａの内周部から垂
設した係合脚部４０６を前記係合溝４０４に係合
させ、仕上用作動軸４０１のワーク側への軸方向
動により仕上用砥石４１を縮径させ、ワークとは
離れる方向への軸方向動により仕上用砥石４１を
拡径するように構成する。

前記バイト兼荒用作動軸３０１の係合部３０２
は前記係合部４０２と同様に二つのテーパ部３０
３，３０３と係合溝３０４とを有し、前記砥石台
３１ａのテーパ部３０５，３０５を夫々前記テー
パ部３０３，３０３に係合させると共に、砥石台
３１ａの係合脚部３０６を前記係合溝３０４に係
合させ、バイト兼荒用作動軸３０１のワーク側へ
の軸方向動により荒用砥石３１を縮径させ、ワー
クとは離れる方向への軸方向により荒用砥石３１
を拡径するように構成する。

前記ヘツド本体１２の先部外周面適所にはワー
クの孔径を測定するエアマイクロ５１のノズル５
０１を設け、ノズル５０１には通路５０２からエ
アを供給する。

前記仕上用作動軸４０１は中空軸４１１に連結
し、中空軸４１１はスピンドル軸１３内部を挿通
させ、中空軸端部４１２をケーシング２内に位置
せしめる。中空軸端部４１２はケーシング２内に
嵌装したピストン体４２１の内部で軸受４２２，
４２２を介して回転自在に支持すると共に、スト
ツパー４２３，４２４を介してピストン体４２１
と一体に軸方向動するように支持する。前記ピス
トン体４２１は給排口４３１，４３２からシリン
ダ４３３への油等の作動流体の給排により軸方向
動し、斯かるピストン体４２１の移動により中空
軸４１１を介して仕上用作動軸４０１を軸方向動
せしめる。

そして給排口４３１から作動流体を供給して仕
上用ピストン体４２１をワークから離間する方向
へ後退させれば、中空軸４１１を介して仕上用作
動軸４０１は後退し、係合部４０２により仕上用
砥石４１は拡径状となり、加工ヘツド４に仕上ホ
ーニング加工状態が構成されるように形成する。
また給排口４３２から作動流体を供給して仕上用
ピストン体４２１をワーク側へ前進させれば、仕
上用砥石４１は当初の縮径状態に復帰する。

前記バイト兼荒用作動軸３０１は中空軸４１１
内部に挿通した第１の中空軸３１１に連結し、中
空軸３１１の端部は前記ピストン４２１から露出
させて第２の中空軸３１２に連結する。前記第２
の中空軸３１２の前部はケーシング２内に嵌装し
たバイト兼荒用ピストン体３２１の内部で軸受３
２２，３２２を介して回転自在に支持すると共
に、ストツパー３２３，３２４を介してピストン
体３２１と一体に軸方向動するように支持する。
前記ピストン体３２１は給排口３３１，３３２か
らシリンダ３３３への作動流体の給排により軸方
向動する。更に前記ピストン体３２１の後方には
ピストン体３２１のフランジ部３２１ａに係合自
在なフランジ部３４１ａを有する補助ピストン体
３４１を設け、補助ピストン体３４１は給排口３
５１，３５２からシリンダ３５３への作動流体の
給排により軸方向動する。

そして給排口３３１，３５１から作動流体を供
給して両ピストン体３２１，３４１をワークから
離間する方向、即ち後退限位置した時には、中空
軸３１１，３１２を介してバイト兼荒用作動軸３
０１は後退限位置にあり、この時、係合部３０２
を介して荒用砥石３１は拡径状となり、加工ヘツ
ド４に荒ホーニング加工状態が構成されるように
形成する。また、この状態で給排口３５２から作
動流体を供給すれば、補助ピストン体３４１は第
１のストローク範囲であるストロークS₁前進する
と共に、フランジ部３２１ａ，３４１ａを介して
ピストン体３２１もストロークS₁前進し、バイト
兼荒用作動軸３０１を前進させて荒用砥石３１を
縮径状とする。従つて、仕上用砥石４１を共に縮
径状とすることにより、加工ヘツド４にはバイト
２１、兼用、仕上用砥石３１，４１が全て縮径状
のニユートラル状態が構成される。

次にニユートラル状態で給排口３３２から作動
流体を供給すると、バイト兼荒用ピストン体３２
１のみが所定の第２のストローク範囲であるスト
ロークS₂前進し、軸３１１，３１２、バイト兼荒
用作動軸３０１を介して係合軸２０１を前進さ
せ、ピン２０２を介してバイト２１を拡径状と
し、加工ヘツド４に中ぐり加工状態が構成され
る。また、この状態で給排口３３１から作動流体
を供給してピストン体３２１を後退させれば、係
合軸２０１はストロークS₂後退し、バイト２１は
縮径状となり、ニユトーラル状態に復帰する。

前記第２の中空軸３１２はバイト兼荒用ピスト
ン３２１の前限を規制する調整部材６０１の内部
に回転自在に挿通され、ピストン体３２１の前限
停止位置、即ち前記ストロークS₂はストローク調
整部材６０１のフランジ部６０１ａとピストン体
３２１のフランジ部３２１ａとの係合により決定
される。

前記ストローク調整部材６０１はケーシング２
により軸方向動自在且つピン６０２を介して回転
不能に支持されている。前記ストローク調整部材
６０１の外周歯部６０３には内歯６０４を噛合し
て歯車６０５が設けられ、この歯車６０５の回転
によりストローク調整部材６０１は軸方向動し、
ストローク調整部材６０１と歯車６０５等により
前記ストロークS₂を変化させバイト２１の拡縮量
を可変とするストローク調整機構６１が構成され
る。

前記歯車６０５はケーシング２で支持したステ
ツピングモータ６１１により歯車６１２，６１３
を介して所要角度回動される。ステツピングモー
タ６１１は、エアマイクロ５１により測定したバ
イト２１による加工孔径に係る信号で作動させ
る。即ち、エアマイクロ５１により測定された孔
径に係るエア圧信号を電気信号に変換してエンコ
ーダ６１２に入力し、チツプ２１ｂが摩耗した分
バイト２１を拡径せしめるようステツピングモー
タ６１１を作動させてストローク調整部材６０１
を前進させ、前記ストロークS₂を長く設定する。

次に複合加工装置１によるワークの中ぐり、ホ
ーニング加工について説明する。

まずベースをワークに接近させ、プーリ１１に
掛装したベルト１１ａにより加工ヘツド４を回動
させる。この回動によりスピンドル軸１３及び軸
３１１，３１２，４１１も加工ヘツド４と共に回
動する。

次いで、加工ヘツド４を中ぐり加工状態とす
る。尚、バイト２１，……の外周径はステツピン
グモータ６１１の作動によりストローク調整部材
６０１を介して予め設定されている。

次いでロツド３を介してケーシング２をワーク
側へ移動せしめ、予めワークに穿設された孔をバ
イト２１により所要径に加工し、加工後は加工ヘ
ツド４をニユートラル状態とする。

この中ぐり加工完了後、ノズル５０１からエア
を噴出させてエアマイクロ５１によりワークの孔
径を測定し、超硬チツプ２１ｂの摩耗によりワー
クの孔径が所望値よりも小径となつた時、ステツ
ピングモータ６１１を作動させてストローク調整
部材６０１を前進させる。従つて次の中ぐり加工
工程において、超硬チツプ２１ｂが摩耗した分係
合軸２０１によりバイト２１は拡径され、所望の
孔径が得られる。

次いで孔径測定後、ロツド３を介してケーシン
グ２を所定の位置に戻す。斯かる戻し時には加工
ヘツド４はニユートラル状態であり、バイト２
１、砥石３１，４１は縮径状で、ワークに加工さ
れた孔にはバイト２１、砥石３１，４１は接触せ
ず、加工ヘツド４の戻り動は円滑になされる。

次いで加工ヘツド４を荒ホーニング加工状態と
し、ロツド３を介してケーシング２を往復動さ
せ、荒用砥石３１の回転動と往復動との合成でワ
ークの孔を荒ホーニング加工する。斯かる荒ホー
ニング加工中、エアマイクロ５１によりワーク孔
径が測定され続け、仕上ホーニング加工代を残し
た径まで荒加工されると、荒ホーニング加工の完
了をエアマイクロ５１が検出して荒ホーニング加
工が終了する。

次いで荒ホーニング加工完了後は、ロツド３を
介してケーシング２に所定の位置に戻す。

次いで加工ヘツド４を仕上ホーニング加工状態
とし、前記と同様にロツド３を介してケーシング
２を往復動させ、仕上用砥石４１の回動動と往復
動との合成でワークの孔を仕上ホーニング加工す
る。この仕上ホーニング加工中もワークの孔径は
エアマイクロ５１により測定され続けられ、所定
径に仕上られた時に仕上ホーニング加工は終了す
る。

従つて本実施例によれば、バイト２１、荒用、
仕上用砥石３１，４１を共に共通のヘツド本体１
２に拡縮自在に装着したので、中ぐり加工後、荒
ホーニング加工、仕上ホーニング加工を直ちに行
え、作業工程数を削減して作業性の向上を達成で
き、また加工ライン中における占有フロアスペー
スを減縮し、省力化することができる。

更に、バイト２１が摩耗した場合に、エアマイ
クロ５１及びストローク調整部材６０１等を介し
て、摩耗した分自動的にバイト２１を拡径するよ
うにしたので、荒用砥石３１による取代量は略一
定に保たれ、従つて量産時においても加工時間は
均一化され、計画通りの生産数量を達成でき、ま
た交換時期までバイト２１を使用することができ
る。

また、エアマイクロ５１によりバイト２１によ
る加工孔径、荒用砥石３１による加工孔径、仕上
用砥石４１による加工孔径を夫々測定するので、
各工具２１，３１，４１の交換時期を容易に知る
ことができる。

尚、実施例においてはエアマイクロ５１の如く
孔径測定手段を設け、この孔径測定手段を介しバ
イト２１の摩耗に対応させてストローク調整部材
６０１を自動的に作動するようにしたが、斯かる
孔径測定手段を設けない場合には、中ぐり加工後
ワークの孔径を測定し、バイト２１の摩耗に対応
させストローク調整部材６０１を適宜作動させれ
ばよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によれば
中ぐり加工とホーニング加工を効率良く行え、更
に、中ぐり加工用工具が摩耗した場合に中ぐり加
工用具を拡径させ、加工時間を均一化して計画通
りの生産数量を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複合加工装置を構成する
加工ヘツドの中ぐり加工用工具部分の断面側面
図、第２図は加工ヘツドのホーニング加工用工具
部分の断面側面図、第３図はケーシング部分の断
面側面図、第４図は第１図の−線断面図、第
５図は第２図の−線断面図である。 尚、図面中、１は複合加工装置、２はケーシン
グ、４は加工ヘツド、１２はヘツド本体、２１は
バイト、３１は荒用砥石、３０１はバイト兼荒用
作動軸、３２１はバイト兼荒用ピストン体、３４
１は補助ピストン体、４１は仕上用砥石、４０１
は仕上用作動軸、４２１は仕上用ピストン体、５
１はエアマイクロ、６０１はストローク調整部材
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中ぐり加工用工具、荒仕上加工用工具及び仕
   上加工用工具を加工ヘツドの径方向に拡縮可能に
   設けた複合加工装置において、この複合加工装置
   は、前記加工ヘツドに挿通されて軸方向の移動に
   より前記中ぐり加工用工具及び荒仕上加工用工具
   を個別に拡縮せしめ、かつ、移動ストロークの略
   中間位置で中ぐり加工用工具及び荒仕上加工用工
   具を共に縮径せしめるバイト兼荒用作動軸と、前
   記加工ヘツドに挿通されて前記バイト兼荒用作動
   軸とは独立に軸方向に移動して仕上加工用工具を
   拡縮せしめる仕上用作動軸と、前記バイト兼荒用
   作動軸とケーシングとの間に設けられ前記バイト
   兼荒用作動軸を移動せしめるバイト兼荒用ピスト
   ン体と、前記仕上用作動軸と前記ケーシングとの
   間に設けられ前記仕上用作動軸を移動せしめる仕
   上用ピストン体と、前記バイト兼荒用作動軸と前
   記ケーシングとの間で前記バイト兼荒用ピストン
   体の一端側に設けられ、前記中ぐり加工用工具及
   び荒仕上加工用工具が縮径するニユートラル状態
   と前記仕上加工用工具が拡径するホーニング状態
   との切替えを可能とする第１のストローク範囲
   と、前記ニユートラル状態と前記中ぐり加工用工
   具が拡径する中ぐり加工状態との切替えを可能と
   する第２のストローク範囲のいずれかに前記バイ
   ト兼荒用作動軸の移動範囲を規制せしめる補助ピ
   ストン体とを備えたことを特徴とする中ぐりとホ
   ーニングの複合加工装置。