JPH0430965A - ホーニング装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は正確かつ迅速な加工を可能としたホーニング装
置に関する。

〔従来の技術〕

ホーニング装置は、被加工品に設けられた穴の内表面等
の仕上げ、あるいは精密な加工寸法を確保するために用
いられるもので、前記穴の中心部を中心に砥石が回転さ
せられるとともに、さらに穴内において砥石が拡張させ
られる。

すなわち、前記砥石を下降等させて被加工品の穴内に挿
入して回転させるとともに、被加工品の穴の内表面に向
けて拡張及び一定圧力で押付けることにより穴の内表面
の仕上げ、あるいは精密寸法加工を行うものである。従
来のホーニング装置は、前記砥石の回転機構部及び拡張
機構部がユニット化され、該ツールユニットを油圧シリ
ンダにより下降等軸線方向へ移動させることにより砥石
を被加工品の穴内に挿入していた。さらに、砥石が被加
工品の被加工品に接触したことを検知する手段として、
下端に砥石が取付けられる主軸部にバネ等を利用した機
械的検知手段を設けていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来のホーニング装置におけるツールユニットの上
下動操作等における油圧シリンダの採用は、駆動源が油
圧であるため、油温変化によりストローク量及び速度に
変化が起り易く１例えば、小形内燃機関のシリンダのよ
うな止り穴の場合には、穴の奥部の加工精度に影響を与
え、時には穴の底部に砥石がぶつかることがあった。

さらに、ストローク変更、ストローク途中での変速及び
特殊なストローク制御が困難であり、バルブの切換音の
発生等の問題も残されていた。

本発明は、前記事情に鑑み、前記ストロークの位置決め
精度、繰返し精度の向上及び止り穴の加工精度の向上を
図り、さらに各種のプログラム制御を可能とすることを
目的とするものである。

さらに、ホーニング加工においては、砥石の拡張制御、
特に砥石が被加工面に接触するまでの間を早送りとすれ
ば、加工時間の短縮を図ることができる。

従来、下端に砥石を有するツールユニットの主軸を中継
ぎ状とするとともに、その継手部にバネを設け、該バネ
と機械的スイッチにより、砥石が被加工面に接触したこ
とを検知する機械的検知装置が提供されている。しかし
ながら、該装置では主軸部が大型かつ複雑となり、製作
に手数を要するとともに、接触感度調整が困難である等
の問題が残されていた。

本発明は、前記事情に鑑み、主軸部の軽量化を図るとと
もに、接触感度調整の容易化を図り、さらに加工時の負
荷をリアルタイムに検出して適正条件での加工を行うこ
とができるとともに、砥石の保護及び軸受、主軸系の異
常判定等、各種の制御が確実・容易に行なえるホーニン
グ装置を提供することを目的とする。

〔課題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、砥石の回転機構部
及び拡張機構部を含むツールユニットの軸線方向移動操
作を、サーボモータにより駆動させられる駆動ユニット
により行なわせる構成としたものである。

〔作　用〕

本発明によるホーニング装置の基本的な作動は。

従来のホーニング装置とかわらないが駆動ユニットＢの
サーボモータ１１の正逆回転制御により、砥石２の回転
機構部４及び拡張機構部５からなるツールユニットＡが
軸線方向に下降させられて、主軸３の下端に設けられた
砥石２が被加工品１の穴１ａ内に位置させられる。

同時に砥石２の回転駆動用モータ６及び回転機構部４に
より主軸３、砥石２が回転させられ、さらに、砥石２の
拡張機構部５，５′により砥石２が拡張制御される。

その後、拡張された砥石２が穴１ａの内表面、すなわち
、被加工面に接触すると、その負荷変化が例えば微少電
力検出器１３により検知されて砥石２の早送り拡張制御
が停止される。その後は被加工品１の材質、砥石２の材
質等によって定められた加工工程プログラムに沿って自
動制御ユニットＣからの指令により示−ニング加工が施
こされる。

その他、本発明によれば、従来の油圧シリンダによる上
下動操作に比べて、サーボモータの利用により、ストロ
ークの位置決め精度の向上、繰返し精度の向上及び止り
穴の加工精度の向上を図ることができ、さらに１例えば
、微少電力検出器１３により、加工時の状態をリアルタ
イムで検知でき、適正条件でのホーニング加工を迅速に
行うことができる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面について詳細に説明する
。

図面において、１は被加工品、１ａはホーニング加工す
べき穴、２は半径方向へ拡張・収縮自在の砥石、３は主
軸、４は前記砥石２のベルト伝動式等の回転機構部、５
，５′は前記砥石２の拡張機構部、６は該砥石２の回転
駆動用モータ、７は安定化交流電源である。

本発明では、前記砥石２の回転機構部４及び拡張機構部
５，５′がガイド８に案内されて前記主軸３のＭＭ力方
向沿って上下に移動自在なツールユニットＡとされ、該
ツールユニットＡにボールナツト９が固着される。なお
、詳細を説明していなか、前記ツールユニットＡは前記
ガイド８に案内されて本体１０に対して横ぶれせずに上
下動するように配設されている。

さらに、本体１０側に上下移動制御用サーボモータ１１
が設けられ、該サーボモータ１１で回転させられるボー
ルネジ１２が前記ボールナツト９に螺合される。なお、
前記サーボモータ１１としてはブレーキ付き、さらには
ＡＣサーボモータが利用される。

該サーボモータ１［は、いわゆるサーボ機構の最終制御
要素として働くもので、ストローク変更、ストローク途
中での変速及び特殊なストローク制御が可能であり、各
種加工の精度向上を図ることができるとともに、油圧シ
リンダのようにバルブの切換音もなく静かであり、振動
も減少させられる。

以上のガイド８、ポールナツト９、サーボモータ１１．
及びボールネジ１２が前記ツールユニットＡをその軸線
方向に沿って上下動操作する駆動ユニットＢを構成する
。

さらに、前記砥石２の回転駆動用モータ６の電源回路、
すなわち、前記砥石２の回転駆動用モータ６と前記交流
安定化電源７との間に微少電力検出器１３が設けられる
。

該微少電力検出器１３は、前記回転駆動用モータ６に加
わる負荷のわずかな変化を電力変化として検出し、必要
とする信号を得て、その後の各種制御を行うことができ
るものであり、具体的には。

砥石２が被加工面に接触するまでの間を早送りとし、そ
の接触が微少電力変化として確認されたら、砥石２の拡
張速度を加工工程に応じてプログラム制御するためのも
のである。

その他、前記微少電力検出器１３は、加工時の負荷をリ
アルタイムで検出するため、砥石２の切れ味の低下、目
すまり等の判定、さらには軸受、主軸系の異常判定等の
情報源として利用でき、不適正な加工の中止、適正条件
での加工を容易に可能とするものである。

図中１４はそれぞれマイクロプロセッサを含む自動制御
ユニットＣに接続されたフィードバック制御回路である
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来に比べて正確で、任意の円筒形状
が得られ、さらに迅速なホーニング加工が容易に可能と
なる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はその一
部断面概念図である。 ２・・・砥石、　　　　　　４・・・回転機構部、５・
・・拡張機構部、　　　１１・・・サーボモータ、Ａ・ ツールユニット、 ・駆動ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 砥石２の回転機構部４及び拡張機構部５、５′を含むツ
   ールユニットＡの軸線方向移動操作をサーボモータ１１
   により駆動させられる駆動ユニットＢにより行なわせる
   ことを特徴とするホーニング装置。