JPH05154755A - キー溝加工装置 - Google Patents

キー溝加工装置

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JPH05154755A
JPH05154755A JP32304891A JP32304891A JPH05154755A JP H05154755 A JPH05154755 A JP H05154755A JP 32304891 A JP32304891 A JP 32304891A JP 32304891 A JP32304891 A JP 32304891A JP H05154755 A JPH05154755 A JP H05154755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
inner peripheral
peripheral surface
key groove
workpiece
Prior art date
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Pending
Application number
JP32304891A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Hashimoto
政弘 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明のキー溝加工装置は、被加工物の内周面
の仕上げ研削加工、並びに、被加工物の内周面に開口す
るように形成されたキー溝の両側壁面の仕上げ加工を、
インデックステーブル上に配設された少なくとも三つの
工具保持体に保持されている砥石からなる工具により、
仕上げ加工するようにしたものである。 【効果】このような構成を有する本発明のキー溝加工装
置は、被加工物をチャックに握持させたままの状態で複
数工程を連続的に行うことができるので、加工能率及び
加工精度が飛躍的に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キー溝の高精度加工用
の装置に係り、複数工程をワンチャックで高精度加工す
ることのできるキー溝加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図10に示すように、被加工物W
Xの内周面Mに設けられたキー溝Nの加工は、ブローチ
加工等の切削加工で、ブランク材を加工するのが一般的
である。しかしながら、このような従来方法は切削加工
であり、加工精度(幅寸法バラツキ、面真直度、平行
度、平面度、直角度、面粗さ)に限界があり、この限界
精度がキー溝で構成する部品機能向上の阻害要因となっ
ている。また、加工後の部品精度が大きくばらつくの
で、品質を評価する代表特性の把握が困難であり、制御
すべきパラメータの管理を一層難しくしている。この結
果、検査の自動化、組み立ての自動化をより複雑にして
いる。
【0003】そこで、内周面Mに設けられたキー溝Nの
加工を手仕上げによる超仕上げ加工、治具研削盤による
研削加工などにより、上述した切削加工による問題を解
決する試みがなされている。しかし、いずれも加工精度
と加工能率の点で不十分であり、特に世間技術ニーズの
30秒以下の高生産向きの加工法は現在まったく存在し
ていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、内周
面に設けられたキー溝の加工は、ブローチ加工等の切削
加工、手仕上げによる超仕上げ加工、治具研削盤による
研削加工などにより、行われていた。しかしながら、こ
のような従来方法では、所望の加工精度を維持しつつ、
世間技術ニーズの30秒以下の加工能率で、キー溝の加
工を行うことは不可能であった。
【0005】本発明は、上記事情を参酌してなされたも
ので、被加工物の内周面に設けられたキー溝の加工を高
能率かつ高精度で行うことができるとともに、複数工程
をワンチャックで行えるキー溝加工装置を提供すること
を目的とする。 [発明の構成]
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のキー溝加工装置
は、被加工物の内周面の仕上げ研削加工、並びに、被加
工物の内周面に開口するように形成されたキー溝の両側
壁面の仕上げ加工を、インデックステーブル上に配設さ
れた少なくとも三つの工具保持体に保持されている砥石
からなる工具により、仕上げ加工するようにしたもので
ある。
【0007】
【作用】このような構成を有する本発明のキー溝加工装
置は、被加工物をチャックに握持させたままの状態で複
数工程を連続的に行うことができるので、加工能率及び
加工精度が飛躍的に向上する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。
【0009】図1及び図2は、この実施例のキー溝加工
装置を示している。このキー溝加工装置は、基台部1
と、この基台部1上に回転自在に設けられた工具保持部
2と、基台部1上に工具保持部2に対向して設けられた
被加工物保持部3とからなっている。しかして、基台部
1は、ベース4と、このベース4上に設けられ工具保持
部2のX1,X2方向の位置決めを行う送り部5と、こ
の送り部5上に設けられ工具保持部2のX1,X2方向
の往復駆動を行う往復駆動部6とからなっている。そし
て、送り部5は、ベース4上にX1,X2方向に摺動自
在に設けられた第1テーブル体5aと、この第1テーブ
ル体5aをX1,X2方向に駆動する油圧シリンダ7と
からなっている。この油圧シリンダ7は、油圧によりX
1,X2方向に沿って第1テーブル体5aを駆動するた
めのものである。一方、往復駆動部6は、第1テーブル
体5a上にその軸心がX1,X2方向となるように回転
自在に設けられたボールねじ8と、このボールねじ8に
螺着された第2テーブル体9と、ボールねじ8の一端部
に取付けられこのボールねじ8を軸心の回り(矢印10
方向)に回転させるAC(交流)サーボモータ11と、
ボールねじ8を軸架する一対の軸架部12,12とから
なっている。そして、第2テーブル体9は、その下面に
ボールねじ8に直接螺着する一対の係合片13,13が
突設されている。さらに、工具保持部2は、タレット方
式のもので、第2テーブル体9上に設けられ図示せぬ駆
動機構によりY方向(図1紙面垂直方向)にμmオーダ
の精度で進退する第3テーブル体2aと、この第3テー
ブル体2a上に矢印14方向に回動自在に設置されたイ
ンデックステーブル15と、このインデックステーブル
15上に等配して4台固定して設けられた第1乃至第4
工具保持体16,17,18,19とからなっている。
しかして、これら第1乃至第4工具保持体16,17,
18,19は、それぞれ円柱状のスピンドルヘッド2
0,21,22,23と、これらスピンドルヘッド2
0,21,22,23から突設された工具保持軸24,
25,26,27と、これら工具保持軸24,25,2
6,27の先端部に着脱自在に取付けられた第1乃至第
4工具28,29,30,31とからなっている。ここ
で、第1工具保持体16は、被加工物Wの内周面32の
荒研削を行うもので、同軸に取付けられる第1工具28
は、粒度#170/200の内研用砥石となっている。
また、第2工具保持体17は、被加工物Wの内周面32
の精密研削を行うもので、同軸に取付けられる第2工具
29は、第1工具28よりも粒度の小さい粒度#270
/325の内研用砥石となっている。そうして、これら
第1工具28及び第2工具29は、高速回転運動、オシ
レーション運動及び切込み運動をするように設けられて
いる。他方、第3工具保持体18は、キー溝K片面(左
側)S1の仕上げ加工を行うもので、工具保持軸26の
先端に形成された保持溝26aに押しねじ26bを介し
てスティック砥石をなす第3工具30が固定されている
(図3参照)。また、第4工具保持体19は、キー溝K
片面(右側)S2の仕上げ加工を行うもので、工具保持
軸27の先端に形成された保持溝に押しねじ27bを介
してスティック砥石をなす第4工具31が固定されてい
る。そして、第3工具30及び第4工具31は、いずれ
も例えば超高圧で焼結されたダイヤモンド,CBN(立
方窒化硼素)などの超砥粒砥石であって、粒度は、第4
工具31と第3工具30の両者とも#800/1000
である。これら第3工具30及び第4工具31は、シェ
ービング加工が可能なように高速オシレーション運動と
切込み運動を行うように設けられている。一方、前記被
加工物保持部3は、断面円形の被加工物Wを着脱自在に
握持するチャック32を有している。つぎに、上記構成
のキー溝加工装置の作動について述べる。
【0010】まず、チャック32に被加工物Wを握持さ
せる。この被加工物Wは、図4に示すように、材質が鋳
鉄からなる円筒体をなし、あらかじめブローチ加工によ
り長手方向が軸心AXに平行なキー溝Kが、その内周面
32に開口するように形成されている。このキー溝加工
装置は、内周面32とキー溝Kの一対の片面S1,S2
の仕上げ加工を行うものである。そこで、内周面32の
荒研削を行うために、インデックステーブル15を回動
させ、第1工具28をチャック32に握持された被加工
物Wに対向させる。つぎに、スピンドルヘッド20を起
動して、工具保持軸24を介して例えば毎分2万回転で
回転させる。そして、送り部5の油圧シリンダ7を起動
して第1テーブル体5aをX1方向に駆動し、第1工具
28を被加工物Wの内周面32に切込ます。ついで、油
圧シリンダ7の作動を停止して、往復駆動部6のACサ
ーボモータ11を起動し、ボールねじ8を正逆方向に繰
り返し回転させることにより、第2テーブル体9を介し
て第1工具28をオシレーション運動(例えば毎分20
往復)させる。このとき、第3テーブル体2aをY向に
駆動することにより、第1工具28を徐々に切込ます。
そして、被加工物Wの内周面32の荒研削が終わると、
ACサーボモータ11の作動を停止し、油圧シリンダ7
を起動して第1テーブル体5aをX2方向に後退させ
る。つぎに、内周面32の精密研削を行うために、イン
デックステーブル15を回動させ、第2工具29をチャ
ック32に握持された被加工物Wに対向させる。そし
て、第1工具28と同様にして、被加工物Wの内周面3
2の精密研削加工を行う。さらに、キー溝Kの一方の片
面S1の仕上げ研削を行うために、インデックステーブ
ル15を回動させ、第3工具30ををチャック32に握
持された被加工物Wに対向させる。そして、送り部5の
油圧シリンダ7を起動して第1テーブル体5aをX1方
向に駆動し、第3工具30を被加工物Wの内周面32に
切込ます。ついで、油圧シリンダ7の作動を停止して、
往復駆動部6のACサーボモータ11を起動し、ボール
ねじ8を正逆方向に繰り返し回転させることにより、第
3工具30により片面S1の仕上げ研削(シェービング
加工)を行う。このとき、第3テーブル体2aをY方向
に駆動することにより、第3工具30を徐々に例えば1
0ミクロン程度切込せる。そして、片面S1の仕上げ研
削が終わると、ACサーボモータ11の作動を停止し、
油圧シリンダ7を起動して第1テーブル体5aをX2方
向に後退させる。つぎに、さらに、キー溝Kの他方の片
面S2の仕上げ研削を行うために、インデックステーブ
ル15を回動させ、第4工具31をチャック32に握持
された被加工物Wに対向させる。そして、第3工具30
と同様にしてキー溝Kの他方の片面S2の仕上げ研削を
行う。
【0011】以上のように、この実施例のキー溝加工装
置は、被加工物Wの内周面32の荒研削加工及び仕上げ
研削加工、並びに、この内周面32に開口するように形
成されたキー溝Kの一対の片面S1,S2の仕上げ加工
を、インデックステーブル15上に配設された第1乃至
第4工具保持体16,17,18,19に保持されてい
る第1乃至第4工具28,29,30,31により、被
加工物Wをチャック32に握持させたままの状態で加工
することができるので、加工能率及び加工精度が飛躍的
に向上する。ちなみに、表面粗さは、図5に示すこの実
施例のキー溝加工装置による場合と図6に示すブローチ
加工だけの場合とでは、約5倍以上の改善効果が認めら
れる。また、平行度については、図7に示すこの実施例
のキー溝加工装置による場合と図8に示すブローチ加工
だけの場合とでは、約7倍以上の改善効果が認められ
る。さらに、真直度については、図9に示すこの実施例
のキー溝加工装置による場合と図10に示すブローチ加
工だけの場合とでは、約4倍以上の改善効果が認められ
る。さらに、加工後に生じるバリについては、ブローチ
加工だけの場合に比べてこの実施例のキー溝加工装置に
よる場合の方が、発生量が格段に少ないということが目
視検査により認められた。さらにまた、加工時間につい
ても、従来の手仕上げによる超仕上げ加工を行う場合
は、キー溝K仕上げのみについて1個当り40分以上か
かるのにに比べて、この実施例のキー溝加工装置による
場合30秒(片面15秒)と、加工時間を大幅に短縮す
ることができる。
【0012】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し
てよい。たとえば、上記実施例においては、第3工具3
0及び第4工具31は、いずれも例えばダイヤモンド,
CBN(立方窒化硼素)などの超砥粒砥石としたが、通
常のA砥粒、WA砥粒、C砥粒、GC砥粒などからなる
普通の砥石を用いてもよい。また、被加工物Wの内周面
32の表面粗さの程度によっては、第1工具28を省略
し、いきなり第2工具29で仕上げ研削してもよい。逆
に、必要があれば、仕上げプロセスの増加に応じて、工
具の数を5本以上としてもよい。また、往復駆動機構に
ついても、ACサーボモータ11とボールねじ8の代わ
りに、例えば油圧シリンダなど他の手段を用いてもよ
い。
【0013】
【発明の効果】本発明のキー溝加工装置は、被加工物の
内周面の仕上げ研削加工、並びに、被加工物の内周面に
開口するように形成されたキー溝の両側壁面の仕上げ加
工を、インデックステーブル上に配設された少なくとも
三つの工具保持体に保持されている砥石からなる工具に
より、被加工物をチャックに握持させたままの状態で複
数工程を連続的に行うことができるので、加工能率及び
加工精度が飛躍的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のキー溝加工装置を全体構成
を示す図である。
【図2】本発明の一実施例のキー溝加工装置の要部を示
す図である。
【図3】本発明の一実施例のキー溝加工装置の工具の要
部を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施例のキー溝加工装置により加工
される被加工物の正面図である。
【図5】本発明の一実施例のキー溝加工装置により加工
された被加工物のキー溝の表面粗さを示す図である。
【図6】ブローチ加工直後の被加工物のキー溝の表面粗
さを示す図である。
【図7】本発明の一実施例のキー溝加工装置により加工
された被加工物のキー溝の平行度を示す図である。
【図8】ブローチ加工直後の被加工物のキー溝の平行度
を示す図である。
【図9】本発明の一実施例のキー溝加工装置により加工
された被加工物のキー溝の真直度を示す図である。
【図10】ブローチ加工直後の被加工物のキー溝の真直
度を示す図である。
【図11】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1:基台部,2:工具保持部,2a:第3テーブル体
(加圧機構),3:被加工物保持部,5:送り部,6:
往復駆動部,15:インデックステーブル,16,1
7,18,19:工具保持体,28,29,30,3
1:工具,K:キー溝,W:被加工物。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内周面及び上記内周面に開口し且つ上記内
    周面の軸心に平行なキー溝を有する被加工物の上記内周
    面及び上記キー溝の両側壁面の仕上げ加工を行うキー溝
    加工装置において、上記被加工物を着脱自在に保持する
    被加工物保持部と、この被加工物保持部に対して円周方
    向の位置決め自在に並設されたインデックステーブル
    と、このインデックステーブル上に設けられた少なくと
    も3つの工具保持体と、これらの工具保持体に1本ずつ
    保持され少なくとも1本は上記内周面を研削する平形砥
    石及び他の少なくとも2本はそれぞれ上記キー溝の両側
    壁面の片側ずつを研削するスティック砥石からなる工具
    と、上記インデックステーブルを上記被加工物保持部に
    対して相対的に進退させる送り機構と、上記送り機構及
    び上記インデックステーブルにより上記被加工物の内周
    面又はキー溝に位置決めされた工具を上記被加工物の軸
    心に沿って往復動させる往復駆動機構と、上記送り機構
    及び上記インデックステーブルにより上記被加工物の内
    周面又はキー溝に位置決めされた工具を上記被加工物の
    内周面又はキー溝の側壁面に対して加圧する加圧機構と
    を具備することを特徴とするキー溝加工装置。
JP32304891A 1991-12-06 1991-12-06 キー溝加工装置 Pending JPH05154755A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102091988A (zh) * 2010-10-29 2011-06-15 无锡永凯达齿轮有限公司 齿轮内孔键槽修磨机构

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102091988A (zh) * 2010-10-29 2011-06-15 无锡永凯达齿轮有限公司 齿轮内孔键槽修磨机构

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