JPH0295505A - 中ぐり加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的】

（産業上の利用分野） 本発明は、例えば自動車用エンジンのシリンダブロック
に形成するシリンダ穴等の中ぐり加工を行う装置に関し
、より詳しくは、シリンダ穴の内周に続いて工具進入方
向に内径が拡大する円錐部とこれに続く円筒部の加工を
一工程で行うための中ぐり加工装置に関するものである
。 （従来の技術） 従来の中ぐり加工装置において、ワーク側の穴の内部に
円錐部と円筒部とを連続したリセッシング加工を行うに
は、円錐部に対応する総形バイトや円筒部を形成するた
めのバイトにより、前記円錐部と円筒部を別々に形成す
るといった手段をとっていた。また、工具を一旦穴に挿
入した後、工具を引き戻しながらの加工方法をとってい
た。 （発明が解決しよとする課題） しかしながら、上記した従来の手段にあっては、工程が
二つに分かれることから、バイトの交換あるいは調整さ
らに、工具送り速度の変更等各種セツティングが難しく
、全加工に要するサイクルタイムが長くなると共に、工
具を一旦穴に挿入してから引き戻す方向の送りで中ぐり
加工がなされるため、バランスウェイト等の関係で引き
戻し方向の駆動手段も必要となり装置が複雑化するとい
う問題点があるほか、内径の異なる加工を行う場合には
バイトの交換や補正作業に非常に手間がかかり段取り替
えが煩雑であるという問題点があり、よってこれらの問
題点を解決することが課題になっていた。 （発明の目的） 本発明は、上記のような課題を解消するために成された
もので、円錐部と円筒部とを連続したリセッシング加工
を一個のバイトでしかも一回の前進送りで行うことでサ
イクルタイムの短縮を実現することができると共に、高
精度の加工を行うことができ、さらに内径の異なる加工
に対しても容易に対処することができる中ぐり加工装置
を提供することを目的としている。

【発明の構成】

（課題を解決するための手段） 本発明に係る中ぐり加工装置は、請求項１において、装
置本体に、スピンドルを保持する摺動体を前記スピンド
ルの軸線方向へ進退可能に設けると共に、前記スピンド
ルの先端に、その半径方向に出没可能な工具を装着し、
前記スピンドルの軸線上に摺動体前進側に弾性保持され
る連接ロッドを挿設し、前記連接ロッドの先端に、当該
ロッドの後退動作を工具の突出動作に変換するカム機構
を介して前記工具を連結すると共に、前記連接ロッドの
基端には、摺動体後退方向に延出する位置調整用ロッド
を駆動する位置調整用シリンダを連結し、前記位置調整
用ロッドの先端および基端の各近傍に第１および第２ス
トッパを設けると共に、前記装置本体側に、前記摺動体
の駆動力よりも小さい出力を有する位置規制用シリンダ
を固定し、且つ、前記位置規制用シリンダのシリンダロ
ッドに、前記第１ストッパの摺動体前進側に所定間隔を
おいて相対向する第１係合部を設けると共に、前記摺動
体に、前記第２ストッパの摺動体後退側に所定間隔をお
いて相対向する第２保合部を設けた構成としており、請
求項２において、前記位置調整用シリンダが、直径およ
びストロークがそれぞれ異なる複数のピストンを同軸状
態で内蔵した構成を有するとしており、これらの構成を
従来の課題を解決するための手段としている。 （発明の作用） 本発明に係る中ぐり加工装置は、摺動体の前進過程にお
いて第１ストッパと第１保合部とを当接させることによ
り、位置調整用ロッド、位置調整用シリンダおよび連接
ロッドを一旦停止させた状態にし、前記摺動体の前進運
動とカム機構の働きとで工具を徐々に突出させることに
より円錐部を形成する。そして、第２ス）　−／パと第
２係合部との当接により、位置規制用シリンダに抗して
、前記位置調整用ロッド、位置調整用シリンダおよび連
接ロッドを摺動体とともに前進させ、前記工具を円錐部
形成完了時の突出状態に保ちながら前記円錐部に連続し
て円筒部を形成し、以上の如く摺動体の一回の前進送り
によって円錐部と円筒部とを連続した形状の中ぐりすな
わちリセッシング加工を行う、また、上記装置は、位置
調整用シリンダを作動させて第１ストッパと第１保合部
との距離、および第２ストッパと第２保合部との距離を
反比例的に変更することにより、摺動体の前進工程にお
ける工具の突出開始時期および突出量を変化させ、内径
の異なるリッセシング加工ヲ行う。 さらに、直径およびストロークが異なる複数のピストン
を内蔵した位置調整用シリンダを用いることにより、３
以上の内径の変更に対応し得る。 （実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第１図〜第１２図は、本発明の一実施例を説明する図で
ある。なお、この実施例では、摺動体の前進方向を下方
向、後退方向を上方向として説明する。 すなわち、中ぐり加工装置は、第１図〜第３図に示すよ
うに、装ａ下側に位置決めされたワークに対して同時に
六箇所のリセッシング加工を行うものであって、装置本
体１に、六本のスピンドル２を下方に向けて並列状態で
保持する摺動体３を備えている。前記摺動体３は、図示
しない駆動源により、前記スピンドル２の軸線方向（上
下方向）に移動可能である。前記摺動体３は、装置本体
１に沿って直接案内されるサドル４に、入力軸５を中央
部上面に突出させたギヤボックス６を備えると共に、前
記ギヤボックス６の下部にスピンドルヘッド７を備えて
いる。また、前記サドル４の上部には、ブラケット８に
よりモータ９が取付けてあり、このモータ９の出力軸９
ａと前記入力軸５とをカップリング１０で連結している
。これにより、前記モータ９を作動させると、入力軸５
からギヤボックス６内の歯車機構を介して、全スピンド
ル２が一斉に回転する。 さらに、前記摺動体３の中央部上面には、取付台１１を
介してシフト用シリンダ１２が下向きに固定しである。 前記シフト用シリンダ１２には、中央の二本のスピンド
ル２．２に係合する連結部材１３が取付けてあって、第
２図中の仮想線で示すように、必要に応じて上記二本の
スピンドル２．２を他のスピンドルよりも上昇させ、ワ
ークに応じては、四箇所の加工に対応できるようにしで
ある。なお、前記取付台１１には、シフト位置を検知す
るためのリミットスイッチ１４ａ。 １４ｂがプレート１４により取付けてあり、前記連結部
材１３には、これらのリミットスイッチ１４ａ、１４ｂ
に対応するドッグ１５が取付けである。 前記各スピンドル２の先端（下端）には、その半径方向
に工具１６を出没可能に設けたツールホルダ１７が取付
けである。 前記各スピンドル２の軸線上には、第４図にも示すよう
に、連接ロッド１８が挿設しである。前記連接ロッド１
８は、先端部（下端部）近傍に鍔部１８ａを有し、スピ
ンドル２の軸孔２ａ内に形成した下向きの段部２ｂと、
前記鍔部１８ａの上面との間に介装したコイルスプリン
グ１９により、摺動体前進側へ弾性保持された状態にあ
ると共に、基端部（上端部）近傍においてはスピンドル
２の側部から設けたキー２０が係合状態にあり、前記ス
ピンドル２とともに回転する。 また、前記ツールホルダ１７内に至る前記連設ロッド１
８の先端には、邑該ロッド１８の上昇動作を工具１６の
突出動作に変換するカム機構２１を介して前記工具１６
が連結しである。前記カム機構２１は、第５図にも示す
ように、ロッド先端の板状部１８ｂに、連接ロッド１８
の軸線に対して傾斜した突条部１８ｃを形成すると共に
、工具１６に前記板状部１８ｂが貫通する孔１６ａを形
成し、且つ前記孔１６ａ内に前記突条部１８ｃが係入さ
れる溝部１６ｂを設けた構成になっている。なお、先述
の動作と逆に連接口７ド１８を下降させると、工具１６
が没入方向へ移動する。さらに、前記ギヤボックス６の
上面側に突出した連接ロッド１８の基端は、この実施例
では、ホルダ２３を介して位首調整用シリンダ２４に連
結しである。 前記ホルダ２３は、上面中央部に前記位置調整用シリン
ダ２４が設けであると共に、ギヤボックス６の上面に立
設した一対のガイドボスト２５゜２５により案内され、
全ての連接ロッド１８の基端を回転自在に保持している
。 前記位置調整用シリンダ２４は、第６図にも示すように
、第１ピストン２６の上側にこれよりも直径が小さい第
２ピストン２７を同軸状態で内蔵したものであって、第
２ピストン２７の下面には、第１ピストン２６との間に
隙間を形成するためのボルト２８がねじ込んである。前
記位置調整用シリンダ２４は、第１ピストン２６の下側
、両ピストン２６．２７の間および第２ピストン２７の
上側に、第１・第２・第３圧力室２９ａ、２９ｂ、２９
ｃを形成しており、第１ピストン２６のストロークＳ１
よりも第２ピストン２７のストロークＳ２が大きい、ま
た、前記第２ピストン２７には、上方へ延出する位置調
整用ロッド３０が固定してあり、この位置調整用ロッド
３０の先端（上端）に鍔状の第１ストッパ３１が設けで
あると共に、前記位置調整用ロッド３０の基端（下端）
近傍にプレート状の第２ストッパ３２が設けである。 前記装置本体１における摺動体３の上側には。 シリンダロッド３３ａを下向きにした状態の位置規制用
シリンダ３３がブラケット３４により固定しである。前
記シリンダロッド３３ａには、ブラケット３４に上下端
を固定した二本のガイドロッド３５．３５により案内さ
れるスライダ３６がねじ結合されている。 そして、前記スライダ３６には、前記位置調整用ロッド
３０を貫通させた状態で、前記第１ストッパ３１の下面
に所定間隔をおいて相対向する第１保合部３７が設けて
あり、前記摺動体３には、前記第２ストッパ３２の上面
に所定間隔をおいて相対向する第２係合部３８が設けで
ある。 なお、前記ブラケット３４およびスライダ３６には、位
置規制用シリンダ３３の収縮状態を検知するためのリミ
ットスイッチ３９およびドッグ４０が設けである。また
、摺動体３およびホルダ２３には、前記ホルダ２３がギ
ヤボックス６に最も接近している状態、つまり連接ロッ
ド１８がコイルスプリング１９により摺動体前進側に弾
性保持されて工具１６が没入状態であることを検知する
ためのリミットスイッチ４１およびドッグ４２が設けで
ある。さらに、前記位置調整用シリンダ２４に取付けた
プレート４３および位置調整用ロッド３０には、前記位
置調整用シリンダ２４の三段階の作動位置を検知するた
めのリミットスイッチ４４ａ〜４４ｃおよびドッグ４５
ａ〜４５ｃが設けである。 上記の位置規制用シリンダ３３は、コイルスプリング１
９の反発力や工具による切削抵抗よりも充分大きい力を
有するが、この力は摺動体３の駆動力よりも小さく設定
しである。また、位置調整用シリンダ２４の力は、摺動
体３の駆動力よりも充分大きい。 さらに、この実施例における装置は、第１０図に示すよ
うに、三つの穴径９．１〜文、に対応するようになって
いる。ここで、没入状態にある工具１６の先端を通る垂
線と、加工すべき各円錐部Ａ□〜Ａ３の上方への延長線
との交点をＣ１〜Ｃ３とすると、第１ストッパ３１と第
１係合部３７との最大間隔は、上死点位置にある摺動体
３における工具１６が上部交点０重まで下降する距離に
相当する。前記位置調整用シリンダ２４における第１ピ
ストン２６のストロークＳｌは、上部交点ＣＩから中央
交点Ｃ２までの寸法に相当し、第２ピストン２７のスト
ロークＳ２は、上部交点Ｃ１から下部交点Ｃ３までの寸
法に相当する。そして、第２ストッパ３２と第２係合部
３８との最大間隔は、上部交点Ｃ，から円錐部Ａ１〜Ａ
３と円筒部Ｂ１〜Ｂ３との境目の高さＨまでの寸法に相
当するようになっている。なお、この実施例では、第４
図に示すワークＷにおいて、有底円筒形の穴の底部にリ
セッシング加工を行う場合を示しているが、底部の有無
がとくに限疋されることは無い。 上記の構成を備えた装置で最大穴径見１を有する穴内に
リセッシング加工を行うに際しては、第７図に示すよう
に位置調整用シリンダ２４における第１−第２ピストン
２６．２７を油圧によって下降位置に保持した状態にし
、且つ位置規制用シリンダ３３を油圧によって収縮状態
にし、モータ９によりスピンドル２を回転させなから摺
動体３を下降させる。この摺動体３の下降過程において
は、まず摺動体３とともに位置調整用シリンダ２４およ
びロッド３０が一体に下降され、第１ストッパ３１は第
７図２点鎖線の位置から実線の位置へ移動し、第１係合
部３７に第１ストッパ３１が当接することにより、位置
調整用ロッド３０゜位置調整用シリンダ２４および連接
ロッド１８の下降が一旦停止される。このとき、工具１
６の先端は、加工すべき円錐部Ａｌの延長線上（第１０
図中の交点ＣＩ）に達している。そして、第８図に示す
ように、コイルスプリング１９を圧縮して第２係合部３
８に第２ストッパ３２が当接するまでの間には、停止し
た連接ロッド１８に対して摺動体３とともにツールホル
ダ１７等が下降し続けることから、カム機構２１の（動
きによって工具１６が徐々に突出し、円錐部Ａｌを切削
形成する。 さらに、摺動体３は、その駆動力よりも位置規制用シリ
ンダ３３の出力が小さいことから、第９図に示すように
、前記シリンダ３３のシリンダロッド３３ａを強制的に
引出しながら下降する。 これにより、工具１６を突出状態に保ったままで、位置
調整用ロッド３０、位置調整用シリンダ２４および連接
ロッド１８が摺動体３とともに再び下降し、前記円錐部
Ａ、に連続して円筒部Ｂ１を切削形成する。 また、リセッシング加工終了後には、摺動体３を停止さ
せた状態で位置規制用シリンダ３３の油圧をロッド伸長
方向に切換え、コイルスプリング１９の反発力で位置調
整用ロッド３０、位置調整用シリンダ２４および連接ロ
ッド１８を下降させることによって工具１６を没入方向
へ戻し、こののち、摺動体３を上昇させるのに続いて位
置規制用シリンダ３３の油圧を再び切換え、元の収縮状
態に戻す。 次に、三つの寸法のうちの中間の穴径文、を有する穴内
に同様のリセッシング加工を行う場合には、第１１図に
示すように、位置調整用シリンダ２４の第１圧力室２９
ａ内に作動油を供給し、位置調整用ロッド３０を前記第
１ピストン２６のストロークＳ１分だけ上昇させて摺動
体３を下降させる。つまり、先述した最大穴径見、の加
工と比較すると、第１ストッパ３１と第１係合部３７と
の間隔が前記ストロークＳ１分だけ増大され、且つ第２
ストッパ３２と第２係合部３８との間隔が逆に前記スト
ロークＳ１分だけ減少された状態となるので、工具１６
の突出開始位置が加工すべき中間穴径の円錐部Ａ２の延
長線上（第１０図中の交点Ｃ２）に下がり、中間穴径１
２の穴のリセッシング加工を行う、なお、各ストッパ３
１．３２と係合部３７．３８との間隔が反比例的に変化
するため、摺動体３の下降過程における第２ストッパ３
２と第２係合部３８との当接時期に変化は無く１円錐部
Ａ１　、Ａ２と円筒部Ｂ、、Ｂ２との境目の高さＨは同
一である。 また、最小穴径Ｊ１３の穴内に同様のリセッシング加工
を行う場合には、第１２図に示すように、位置調整用シ
リンダ２４の第１・第２圧力室２９ａ、２９ｂ　（第２
圧力室２９ｂだけでも良い）内に作動油を供給し１位置
調整用ロッド３０を前記第２ピストン２７のストローク
５２分だけ上昇させることにより、最小穴径の円錐部Ａ
３および円筒部Ｂ３を切削形成することができる。 このように、上記実施例におけるリセッシング装置は、
工具１６の進入に伴って、底部に向けて内径が拡大され
る円錐部Ａ１〜Ａ３を形成することから、従来の引き抜
き方向の加工と比べてぼりなどの発生がなく良好な仕上
げ面を得ることができ、切削抵抗も小さく切削速度の調
整も不要であり、内径の異なる穴への対応が容易で且つ
確実である。 なお、本発明による中ぐり加工装置は、その細部が上記
実施例に限定されることは無く、例えば、スピンドルが
一本である場合、ホルダ２３を用いずに、位置調整用シ
リンダ２４に軸受等を介して連接ロッド１８を直結する
ことも可能であり、位置調整用シリンダ２４内のピスト
ン数をさらに増加して対応可能な穴径の数を増加するこ
ともでき、さらには、摺動体が水平方向に駆動される構
成であっても良い。

【発明の効果】

以り説明してきたように、本発明の中ぐり加工装置は、
装置本体に、スピンドルを保持する摺動体を前記スピン
ドルの軸線方向へ進退可能に設けると共に、前記スピン
ドルの先端に、その半径方向に出没可能な工具を装着し
、前記スピンドルの軸線上に摺動体前進側に弾性保持さ
れる連接ロッドを挿設し、前記連接ロッドの先端に、当
該ロッドの後退動作を工具の突出動作に変換するカム機
構を介して前記工具を連結すると共に、前記連接ロッド
の基端には、摺動体後退方向に延出する位置調整用ロッ
ドを駆動する位置調整用シリンダを連結し、前記位置調
整用ロッドの先端および基端の各近傍に第１および第２
ストッパを設けると共に、前記装置本体側に、前記摺動
体の駆動力よりも小さい出力を有する位置規制用シリン
ダを固定し、且つ、前記位置規制用シリンダのシリンダ
ロッドに、前記第１ストッパの摺動体前進側に所定間隔
をおいて相対向する第１係合部を設けると共に、前記摺
動体に、前記第２ストッパの摺動体後退側に所定間隔を
おいて相対向する第２係合部を設けた構成とし、さらに
、前記位置調整用シリンダが、直径およびストロークが
それぞれ異なる複数のピストンを同軸状態で内蔵した構
成を有するとしたため、摺動体加工送りの動作に工具の
出没動作を確実に同期させることが可能で、円錐部と円
筒部とが連続した形状のリセッシング加工を前記摺動体
の一回の前進送りで成し得、したがって制御が簡単でサ
イクルタイムの短縮を実現することができると共に、仕
上げ面のぼりの発生や円錐部と円筒部間の寸法誤差など
が全く無い高精度の加工を行うことができ、さらにシリ
ンダによる簡単な段取り替えで、少なくとも二以上の内
径の異なる加工に容易に且つ確実に対処することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明の一実施例に基づ
く中ぐり加工装置を説明する部分破断状態の側面図、正
面図および左半分を省略したギヤボックス上の平面図、
第４図は連接ロッドを説明する要部の垂直断面図、第５
図はカム機構を説明する水平断面図、第６図は位置調整
用のシリンダおよびロッドを説明する垂直断面図、第７
図〜第９図は装置を概略的に示して摺動体の下降過程を
順次説明する各々断面図、第１Ｏ図は内径の異なる穴に
リセッシング加工を行う際の工具突出開始位置を示す説
明図、第１１図および第１２図は装置を概略的に示して
位置調整用シリンダのストロークを変化させた状態を説
明する各々断面図である。 １・・・装置本体、 ２・・・スピンドル、 ３・・・摺動体。 １６・・・工具。 １８・・・連接ロッド、 ２１・・・カム機構。 ２４・・・位置調整用シリンダ、 ３０・・・位置調整用ロッド、 ３１・・・第１ストッパ。 ３２・・・第２ストッパ、 ３３・・・位置規制用シリンダ、 ３７・・・第１係合部。 ３８・・・第２係合部。 特許出願人　　株式会社　日平トヤマ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）装置本体に、スピンドルを保持する摺動体を前記
   スピンドルの軸線方向へ進退可能に設けると共に、前記
   スピンドルの先端に、その半径方向に出没可能な工具を
   装着し、前記スピンドルの軸線上に摺動体前進側に弾性
   保持される連接ロッドを挿設し、前記連接ロッドの先端
   に、当該ロッドの後退動作を工具の突出動作に変換する
   カム機構を介して前記工具を連結すると共に、前記連接
   ロッドの基端には、摺動体後退方向に延出する位置調整
   用ロッドを駆動する位置調整用シリンダを連結し、前記
   位置調整用ロッドの先端および基端の各近傍に第１およ
   び第２ストッパを設けると共に、前記装置本体側に、前
   記摺動体の駆動力よりも小さい出力を有する位置規制用
   シリンダを固定し、且つ、前記位置規制用シリンダのシ
   リンダロッドに、前記第１ストッパの摺動体前進側に所
   定間隔をおいて相対向する第１係合部を設けると共に、
   前記摺動体に、前記第２ストッパの摺動体後退側に所定
   間隔をおいて相対向する第２係合部を設けたことを特徴
   とする中ぐり加工装置。
2. （２）前記位置調整用シリンダが、直径およびストロー
   クがそれぞれ異なる複数のピストンを同軸状態で内蔵し
   た構成を有することを特徴とする請求項１記載の中ぐり
   加工装置。