JPH06210505A - Spindle hole processing method - Google Patents

Spindle hole processing method

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Publication number
JPH06210505A
JPH06210505A JP500093A JP500093A JPH06210505A JP H06210505 A JPH06210505 A JP H06210505A JP 500093 A JP500093 A JP 500093A JP 500093 A JP500093 A JP 500093A JP H06210505 A JPH06210505 A JP H06210505A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arbor
boring
cutting
force
boring arbor
Prior art date
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Pending
Application number
JP500093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Fukushima
宏之 福島
Shigetoshi Namiki
茂利 並木
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP500093A priority Critical patent/JPH06210505A/en
Publication of JPH06210505A publication Critical patent/JPH06210505A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To regulate the bending of an arbor and improve processing precision by supporting both ends of the arbor by means of a pair of arbor supports in the case of a method which processes simultaneously plural spindle holes by means of the boring arbor provided with plural cutting tools along the spindle direction. CONSTITUTION:In a case in which a boring arbor 4 fitted with plural (5 pieces in the case of the drawing) cutting tools 3 along a spindle direction is rotated by means of a motor 5 and the cutting processing of the bearing holes 2... of a cylinder head W that is a work is conducted simultaneously by means of respective cutting tools 3, both end portions of the arbor 4 are supported by means of the upper and lower arbor supports 7, 8. Also, at the arbor 4, a balancing portion is formed by cutting out by a predetermined quantity the opposite side surface to surface provided with cutting tools 3. As weight around an axis becomes unbalanced due to this balancing portion, centrifugal force is generated at the time of arbor rotation, and a resultant force is formed by this centrifugal force and the back partial force of the cutting resistance of the cutting tools 3, and the bending of the arbor 4 is regulated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ラインボーリング加工
等の複数の軸穴を同時に加工する方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for simultaneously machining a plurality of shaft holes such as line boring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、軸方向沿いに複数のバイトが設け
られたボーリングアーバの両端を一対のアーバサポート
により支持し、前記ボーリングアーバをモータで回転さ
せながら送りユニットで前進させることにより複数の軸
穴を同時に加工する方法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, both ends of a boring arbor provided with a plurality of cutting tools along the axial direction are supported by a pair of arbor supports, and the boring arbor is advanced by a feed unit while being rotated by a motor. A method of simultaneously processing holes is known.

【0003】前記のようにして軸穴を加工する装置とし
て、例えば図7に示すように、ボーリングアーバ71の
基端を軸継手72を介してモータ73の駆動軸74に固
定し、ボーリングアーバ71の先端及び根元を左右一対
のアーバサポート75で支持するようにした装置があ
る。アーバサポート75は、ハウジング76内に軸受け
77を介してブッシュ78を備えた構成となっている。
ボーリングアーバ71はブッシュ78に挿入されるが、
ボーリングアーバ71がブッシュ78に対してすべり運
動できるように、ボーリングアーバ71とブッシュ78
との間には5〜10μmの隙間が設けられている。
As a device for machining a shaft hole as described above, for example, as shown in FIG. 7, a base end of a boring arbor 71 is fixed to a drive shaft 74 of a motor 73 through a shaft joint 72, and the boring arbor 71 is fixed. There is a device in which the tip and the root of the are supported by a pair of left and right arbor supports 75. The arbor support 75 is configured to include a bush 78 in a housing 76 via a bearing 77.
The bowling arbor 71 is inserted into the bush 78,
The boring arbor 71 and the bush 78 are arranged so that the boring arbor 71 can slide with respect to the bush 78.
A gap of 5 to 10 μm is provided between and.

【0004】図7示の装置では、ボーリングアーバ71
をモータ73で回転させながら、送りユニットで前進さ
せると、ボーリングアーバ71の軸方向に沿って設けら
れた複数のバイト79が回転しつつ進むことにより、テ
ーブル80上のワークWに設けられた軸受孔の内周面8
1をボーリング加工することができる。
In the apparatus shown in FIG. 7, the boring arbor 71 is used.
When the feed unit moves forward while rotating the motor 73 with the motor 73, the plurality of cutting tools 79 provided along the axial direction of the boring arbor 71 move forward while rotating, and thus the bearings provided on the work W on the table 80. Inner surface of hole 8
1 can be boring processed.

【0005】しかしながら、前記装置で軸受孔の内周面
81をボーリング加工するときには、バイト79がワー
クWを切削する際に受ける切削抵抗の背分力によりボー
リングアーバ71がたわみ、そのたわみ量が変化するた
めに、軸穴の真円度、面粗度等の加工精度が低減すると
の不都合がある。
However, when the inner peripheral surface 81 of the bearing hole is bored by the above apparatus, the boring arbor 71 bends due to the back force of the cutting resistance received when the cutting tool 79 cuts the work W, and the amount of bending changes. Therefore, there is an inconvenience that machining accuracy such as roundness and surface roughness of the shaft hole is reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、優れた加工精度が得られる軸穴加工方法
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a shaft hole machining method which eliminates such inconvenience and can obtain excellent machining accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の軸穴加工方法は、軸方向に沿って複数の
バイトが設けられたボーリングアーバの少なくとも先端
部をアーバサポートにより支持した状態で該ボーリング
アーバを軸廻りに回転させて複数の軸穴を同時に切削す
る軸穴加工方法において、該ボーリングアーバを加工し
て、該ボーリングアーバが回転するときに生じる遠心力
と、該ボーリングアーバが受ける切削抵抗の背分力とに
より、該ボーリングアーバを該アーバサポートに当接さ
せる合力を形成し該ボーリングアーバのたわみを規制す
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the axial hole drilling method of the present invention, at least the tip of a boring arbor provided with a plurality of cutting tools along the axial direction is supported by an arbor support. In a method of machining a shaft hole in which a plurality of shaft holes are simultaneously cut by rotating the boring arbor in a state, a centrifugal force generated when the boring arbor is rotated and the boring arbor is rotated, The back force of the cutting resistance received by the tool forms a resultant force that brings the boring arbor into contact with the arbor support, and restricts the deflection of the boring arbor.

【0008】また、本発明の軸穴加工方法は、前記ボー
リングアーバがその両端を一対のアーバサポートにより
支持されていることを特徴とする。
Further, the axial hole machining method of the present invention is characterized in that the boring arbor is supported at both ends thereof by a pair of arbor supports.

【0009】[0009]

【作用】本発明の軸穴加工方法によれば、前記ボーリン
グアーバを加工することにより、前記ボーリングアーバ
が回転するときに生じる遠心力と、前記ボーリングアー
バが受ける切削抵抗の背分力とにより、前記ボーリング
アーバを前記アーバサポートに当接させる合力が形成さ
れる。この結果、前記ボーリングアーバにより軸穴を加
工するときには、前記ボーリングアーバは前記アーバサ
ポートに当接されており、前記ボーリングアーバのたわ
みが規制される。従って、前記ボーリングアーバのたわ
みの変化量が低減され、前記バイトの前記軸穴の内周面
に対する当接量がほぼ一定になるので、前記軸穴の加工
精度が向上する。
According to the shaft hole machining method of the present invention, by machining the boring arbor, the centrifugal force generated when the boring arbor rotates, and the back force of the cutting resistance received by the boring arbor, A resultant force is formed to bring the boring arbor into contact with the arbor support. As a result, when the shaft hole is processed by the boring arbor, the boring arbor is in contact with the arbor support, and the bending of the boring arbor is restricted. Therefore, the amount of change in the deflection of the boring arbor is reduced, and the contact amount of the cutting tool with the inner peripheral surface of the shaft hole becomes substantially constant, so that the machining accuracy of the shaft hole is improved.

【0010】本発明の軸穴加工方法では、前記ボーリン
グアーバがその両端を一対のアーバサポートにより支持
されているときには、前記ボーリングアーバがその先端
部と基端部近傍とで前記アーバサポートの内周面に接触
するようになる。この結果、前記ボーリングアーバのた
わみの変化量がさらに低減され、加工精度が向上する。
In the axial hole machining method of the present invention, when the boring arbor is supported at its both ends by a pair of arbor supports, the boring arbor has an inner circumference of the arbor support at its tip and near the base end. It comes into contact with the surface. As a result, the amount of change in the deflection of the boring arbor is further reduced, and the machining accuracy is improved.

【0011】[0011]

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明の軸
穴加工方法についてさらに詳しく説明する。図1は本実
施例の方法に使用する軸穴加工装置の概略図、図2はボ
ーリングアーバの説明的断面図、図3は図1示の軸穴加
工装置に用いられているたわみ軸継手の概略図、図4は
図3のIV−IV線断面図、図5はボーリングアーバに
かかる力とたわみ量の関係を示すグラフ、図6はボーリ
ングアーバとアーバサポートとの状態を示す説明的断面
図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The shaft hole machining method of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view of a shaft hole drilling device used in the method of the present embodiment, FIG. 2 is an explanatory sectional view of a boring arbor, and FIG. 3 is a flexible shaft coupling used in the shaft hole drilling device shown in FIG. 3 is a schematic diagram, FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the force applied to the boring arbor and the amount of deflection, and FIG. 6 is an explanatory sectional view showing the state of the boring arbor and the arbor support. Is.

【0012】本実施例の軸穴加工方法は、図1に示す軸
穴加工装置1を用いて、シリンダヘッド(ワーク)Wに
設けられた5個のクランクジャーナル用軸受孔2の中ぐ
り加工を行う。
The axial hole drilling method of this embodiment uses the axial hole drilling apparatus 1 shown in FIG. 1 to perform boring of five crank journal bearing holes 2 provided in a cylinder head (workpiece) W. To do.

【0013】軸穴加工装置1は、軸方向に沿って5個の
バイト3が設けられているボーリングアーバ4とボーリ
ングアーバ4を軸廻りに回転させる回転駆動モータ5と
を備え、ボーリングアーバ4は、その基端近傍で位置決
め部材6を介して上部アーバサポート7に支持され、先
端が下部アーバサポート8に支持されて鉛直方向に保持
されている。ボーリングアーバ4は、前記のように鉛直
に保持されることにより、水平に保持される場合のよう
に自重によりたわむことがない。尚、位置決め部材6と
ボーリングアーバ4との間にはベアリング6aが配設さ
れ、ボーリングアーバ4が位置決め部材6の内周面に沿
って回転自在にされている。
The shaft hole machining apparatus 1 comprises a boring arbor 4 provided with five cutting tools 3 along the axial direction, and a rotary drive motor 5 for rotating the boring arbor 4 around an axis. In the vicinity of its base end, it is supported by the upper arbor support 7 via the positioning member 6, and the tip is supported by the lower arbor support 8 and held in the vertical direction. By holding the boring arbor 4 vertically as described above, the boring arbor 4 does not bend due to its own weight unlike the case where the boring arbor 4 is held horizontally. A bearing 6a is provided between the positioning member 6 and the boring arbor 4, and the boring arbor 4 is rotatable along the inner peripheral surface of the positioning member 6.

【0014】ボーリングアーバ4は、図2示のように、
軸に対してバイト3が設けられている面の反対側の面
に、放電加工、ドリルによる穴あけ加工および研削加工
等によりバランス取り部Gが設けられている。ボーリン
グアーバ4は前記バランス取り部Gにより軸の周囲で重
量がアンバランスになるので回転するときに遠心力F0
を生じ、この遠心力F0 とバイト3が軸受孔2の内周面
を切削する際に受ける切削抵抗の背分力F’とが同方向
の合力Fを形成して、ボーリングアーバ4をアーバサポ
ート7,8に当接させてボーリングアーバ4のたわみを
規制するようになっている。
The bowling arbor 4 is, as shown in FIG.
On the surface opposite to the surface on which the cutting tool 3 is provided with respect to the shaft, a balancing portion G is provided by electric discharge machining, drilling by a drill, grinding, or the like. The boring arbor 4 has an unbalanced weight around the shaft due to the balancer G, so that the centrifugal force F 0 is generated when the boring arbor 4 rotates.
This centrifugal force F 0 and the back force F ′ of the cutting resistance that the cutting tool 3 receives when cutting the inner peripheral surface of the bearing hole 2 form a resultant force F in the same direction, and the boring arbor 4 is arbored. The deflection of the bowling arbor 4 is regulated by abutting against the supports 7 and 8.

【0015】また、図1示のように、ボーリングアーバ
4の基端はたわみ軸継手9を介して回転駆動モータ5の
駆動軸10に接続されている。回転駆動モータ5は基盤
11に立設された円筒形状フレーム12の上部側面に設
けられた送りネジ棒13に螺合された昇降台14に保持
されており、昇降台14は送りネジ棒13の上部に設け
られたフィードモータ15を回転駆動させることにより
上下動自在に設けられている。
As shown in FIG. 1, the base end of the boring arbor 4 is connected to the drive shaft 10 of the rotary drive motor 5 via a flexible shaft joint 9. The rotary drive motor 5 is held by an elevating table 14 screwed to a feed screw rod 13 provided on an upper side surface of a cylindrical frame 12 erected on a base plate 11. It is provided so as to be vertically movable by rotationally driving the feed motor 15 provided on the upper portion.

【0016】上部アーバサポート7及び下部アーバサポ
ート8は、フレーム12に保持シリンダ16を介して取
着されている支持部材17の上方および下方からそれぞ
れ水平に突出して設けられている。上部アーバサポート
7にはボーリングアーバ4を支持する支持孔18がその
軸線を鉛直方向に向けて形成されており、支持孔18に
嵌合されたブッシュ19にボーリングアーバ4の位置決
め部材6が5〜10μmの隙間を設けて嵌挿できるよう
になっている。また、下部アーバサポート8にはボーリ
ングアーバ4を支持する支持孔20がその軸線を支持孔
18の軸線に一致させて鉛直方向に向けて形成されてお
り、支持孔20に嵌合されたブッシュ21にボーリング
アーバ4の先端が5〜10μmの隙間を設けて嵌挿でき
るようになっている。
The upper arbor support 7 and the lower arbor support 8 are provided so as to horizontally project from above and below a support member 17 attached to a frame 12 via a holding cylinder 16. A support hole 18 for supporting the boring arbor 4 is formed in the upper arbor support 7 with its axis oriented in the vertical direction, and a positioning member 6 for the boring arbor 4 is attached to a bush 19 fitted in the support hole 18. It can be inserted with a gap of 10 μm. Further, a support hole 20 for supporting the boring arbor 4 is formed in the lower arbor support 8 with its axis aligned with the axis of the support hole 18 in the vertical direction, and the bush 21 fitted into the support hole 20 is formed. The tip of the boring arbor 4 can be fitted and inserted with a gap of 5 to 10 μm.

【0017】また、支持部材17には、シリンダヘッド
Wのフレーム12側への移動を阻止するストッパー24
が設けられている。
Further, the support member 17 has a stopper 24 for preventing the cylinder head W from moving toward the frame 12 side.
Is provided.

【0018】前記各バイト3は、図2示のように、ボー
リングアーバ4の周方向に20°づつの角度位相差をも
って設けられている。各バイト3をこのように配置され
たボーリングアーバ4によれば、切削抵抗Rがボーリン
グアーバ4上の各バイト3が設けられている方向に分散
され、前記バイトのチッピングが低減されるとともに、
軸受孔2の真円度、面粗度等の加工精度を向上すること
ができる。
As shown in FIG. 2, each of the cutting tools 3 is provided with an angular phase difference of 20 ° in the circumferential direction of the boring arbor 4. According to the boring arbor 4 in which the respective cutting tools 3 are arranged in this way, the cutting resistance R is distributed in the direction in which the respective cutting tools 3 on the boring arbor 4 are provided, and chipping of the cutting tools is reduced,
It is possible to improve processing accuracy such as roundness and surface roughness of the bearing hole 2.

【0019】前記たわみ軸継手9は、ブロック状の金属
材料から一体的に切削されてなり、図3に示すように、
上部連結部材31と仕切り部材32とが一対の長方形の
薄板33,33で接続される一方、仕切り部材32と下
部連結部材34とが一対の長方形の薄板35,35で接
続された形状を有している。
The flexible shaft coupling 9 is integrally cut from a block-shaped metal material, and as shown in FIG.
The upper connecting member 31 and the partition member 32 are connected by a pair of rectangular thin plates 33, 33, while the partition member 32 and the lower connecting member 34 are connected by a pair of rectangular thin plates 35, 35. ing.

【0020】上部連結部材31、仕切り部材32、下部
連結部材34は同一の軸線を有し、図4に示すように、
薄板33,33及び薄板35,35はそれぞれ前記軸線
を挟んで互いに平行に配置されている。また、薄板3
3,33と薄板35,35とは、互いに直角方向を向く
ように配置されている。薄板33,33と薄板35,3
5とは、前記形状に切削されたたわみ軸継手9に焼き入
れ処理を施すことによりバネ弾性が付与され、それぞれ
上部弾性部材36、下部弾性部材37を構成している。
たわみ軸継手9は、図1示のように、上部連結部材31
がフランジ25を介して駆動軸10に固定され、下部連
結部材34がフランジ26を介してボーリングアーバ4
に固定されている。
The upper connecting member 31, the partition member 32, and the lower connecting member 34 have the same axis, and as shown in FIG.
The thin plates 33, 33 and the thin plates 35, 35 are arranged parallel to each other with the axis line interposed therebetween. Also, thin plate 3
3, 33 and the thin plates 35, 35 are arranged so as to face each other at right angles. Thin plates 33, 33 and thin plates 35, 3
5 is provided with spring elasticity by subjecting the flexible shaft coupling 9 cut into the above shape to quenching treatment, and constitutes an upper elastic member 36 and a lower elastic member 37, respectively.
The flexible shaft coupling 9 is, as shown in FIG.
Is fixed to the drive shaft 10 via a flange 25, and the lower connecting member 34 is connected to the boring arbor 4 via a flange 26.
It is fixed to.

【0021】本実施例の軸穴加工装置1では、支持部材
17に対向してワーク支持部材27が設けられており、
ワーク支持部材27はシリンダヘッドWの軸受孔2の軸
線を鉛直方向に向けた状態で、水平方向に前後動自在に
なっている。
In the shaft hole machining apparatus 1 of this embodiment, the work supporting member 27 is provided so as to face the supporting member 17.
The work supporting member 27 is movable back and forth in the horizontal direction with the axis of the bearing hole 2 of the cylinder head W oriented in the vertical direction.

【0022】次に、軸穴加工装置1を用いる本実施例の
軸穴加工方法について説明する。
Next, the axial hole machining method of this embodiment using the axial hole machining apparatus 1 will be described.

【0023】まず、初期状態ではボーリングアーバ4は
上部アーバサポート7より上方に待機しており、バイト
3はシリンダヘッドW側に向けられている。
First, in the initial state, the boring arbor 4 stands by above the upper arbor support 7, and the bite 3 is directed to the cylinder head W side.

【0024】次に、シリンダヘッドWがワーク支持部材
27によりフレーム12に向けて前進動され、ボーリン
グアーバ4を挿通する所定の位置に移動される。前記の
位置では、シリンダヘッドWの軸受孔2の軸線は、上部
アーバサポート7及び下部アーバサポート8の軸線より
も僅かにワーク支持部材27側に偏心されている。
Next, the cylinder head W is moved forward toward the frame 12 by the work supporting member 27 and moved to a predetermined position where the boring arbor 4 is inserted. At the above position, the axis of the bearing hole 2 of the cylinder head W is slightly eccentric to the work supporting member 27 side than the axes of the upper arbor support 7 and the lower arbor support 8.

【0025】次いで、フィードモータ15を作動させる
ことにより、昇降台14を下降させ、ボーリングアーバ
4をシリンダヘッドWの軸受孔2に挿通させる。軸受孔
2の軸線は、前記のようにワーク支持部材27側に偏心
されているので、ボーリングアーバ4はバイト3が軸受
孔2に干渉されることなく挿通される。
Then, the feed motor 15 is operated to lower the elevating table 14 and insert the boring arbor 4 into the bearing hole 2 of the cylinder head W. Since the axis of the bearing hole 2 is eccentric to the work supporting member 27 side as described above, the boring arbor 4 can be inserted without the bite 3 interfering with the bearing hole 2.

【0026】そして、ボーリングアーバ4の位置決め部
材6を上部アーバサポート7に、また、ボーリングアー
バ4の先端を下部アーバサポート8に嵌挿させる。駆動
軸10の軸線は、上部アーバサポート7及び下部アーバ
サポート8の軸線と必ずしも一致せず、前記各軸線は互
いに偏心したり偏角を有していたりするが、ボーリング
アーバ4はたわみ軸継手9を介して駆動軸10に接続さ
れているので、前記偏心または偏角が弾性部材36,3
7の弾性変形により容易に吸収され、ボーリングアーバ
4は円滑に上部アーバサポート7及び下部アーバサポー
ト8に嵌挿される。従って、ボーリングアーバ4は上部
アーバサポート7及び下部アーバサポート8によりシリ
ンダヘッドWの各軸受孔2に対して適正な姿勢に保持さ
れる。ボーリングアーバ4の下降は、各バイト3が図1
示のようにシリンダヘッドWの各軸受孔2の上方に位置
した状態で停止される。
Then, the positioning member 6 of the boring arbor 4 is fitted in the upper arbor support 7, and the tip of the boring arbor 4 is fitted in the lower arbor support 8. The axis of the drive shaft 10 does not necessarily coincide with the axes of the upper arbor support 7 and the lower arbor support 8, and the respective axes may be eccentric or have a declination, but the boring arbor 4 has a flexible shaft coupling 9 Since it is connected to the drive shaft 10 via the elastic member 36, 3
The boring arbor 4 is smoothly inserted into the upper arbor support 7 and the lower arbor support 8 by being easily absorbed by the elastic deformation of 7. Therefore, the boring arbor 4 is held in an appropriate posture with respect to each bearing hole 2 of the cylinder head W by the upper arbor support 7 and the lower arbor support 8. For the descent of the bowling arbor 4, each byte 3 is shown in Fig. 1.
As shown, the cylinder head W is stopped in a state of being positioned above each bearing hole 2.

【0027】次に、シリンダヘッドWがワーク支持部材
27によりさらにフレーム12に向けてストッパー24
に当接するまで前進動され、所定の加工位置に移動され
る。前記の位置では、シリンダヘッドWは図示しない位
置決めピンなどで固定され、軸受孔2の軸線が上部アー
バサポート7及び下部アーバサポート8の軸線と一致さ
れる様に保持されている。
Next, the cylinder head W is further moved toward the frame 12 by the work supporting member 27 and the stopper 24.
Is moved forward until it comes into contact with, and is moved to a predetermined processing position. At the above-mentioned position, the cylinder head W is fixed by a positioning pin or the like not shown, and is held so that the axis of the bearing hole 2 is aligned with the axes of the upper arbor support 7 and the lower arbor support 8.

【0028】次に、回転駆動モータ5及びフィードモー
タ15を作動させ、ボーリングアーバ4を回転させなが
ら送りネジ棒13に沿って下降させることにより、シリ
ンダヘッドWの各軸受孔2の内周面を中ぐり加工する。
前記加工は例えば、外径45mmのボーリングアーバ4
により、回転数2400rpm、送り速度0.08mm
/revの条件で行われる。
Next, the rotary drive motor 5 and the feed motor 15 are operated to lower the boring arbor 4 along the feed screw rod 13 while rotating the boring arbor 4, so that the inner peripheral surface of each bearing hole 2 of the cylinder head W is moved. Boring.
The processing is, for example, a boring arbor 4 having an outer diameter of 45 mm.
Rotation speed 2400 rpm, feed speed 0.08 mm
It is performed under the condition of / rev.

【0029】前記加工の際に、ボーリングアーバ4には
図2示のバランス取り部Gが設けられ、軸の周囲で重量
がアンバランスになっているので、前記回転により遠心
力F 0 を生じ、この遠心力F0 とバイト3が軸受孔2の
内周面を切削する際に受ける切削抵抗の背分力F’とが
同方向の合力Fを形成する。このため、ボーリングアー
バ4はアーバサポート7,8に当接されてそのたわみが
規制され、前記たわみの変化量が低減される。この結
果、バイト3が軸受孔2の内周面に安定して当接するよ
うになり、切削量が略一定になるので、軸受孔2の真円
度、面粗度等において優れた加工精度が得られる。
During the above processing, the boring arbor 4 is
The balancer G shown in Fig. 2 is provided to reduce the weight around the shaft.
Is unbalanced, so centrifuge
Force F 0And this centrifugal force F0And bite 3 of bearing hole 2
The back force F'of the cutting resistance received when cutting the inner peripheral surface is
A resultant force F in the same direction is formed. Because of this, bowling
The bar 4 is brought into contact with the arbor supports 7 and 8 and its deflection is
It is regulated and the amount of change in the deflection is reduced. This conclusion
As a result, the bite 3 is brought into stable contact with the inner peripheral surface of the bearing hole 2.
And the cutting amount becomes almost constant.
Excellent processing accuracy can be obtained in terms of degree, surface roughness and the like.

【0030】次に、ボーリングアーバ4に設けられるバ
ランス取り部Gとボーリングアーバ4のたわみの状態に
ついて、図2、図5及び図6に従って説明する。
Next, the balance portion G provided in the boring arbor 4 and the state of the deflection of the boring arbor 4 will be described with reference to FIGS. 2, 5 and 6.

【0031】軸穴加工装置1により前記のように中ぐり
加工を行うときには、図2示のように、ボーリングアー
バ4のワークWからフレーム12の方向に背分力F’が
働くが、本実施例ではさらに外径45mmのボーリング
アーバ4の軸に対してバイト3が設けられている面と反
対側の面を5g研削して図2示のバランス取り部Gを設
けてアンバランス量mを付与し、背分力F’と同方向の
合力Fを形成する遠心力F0 を生じるようにしている。
When the boring process is performed by the axial hole machining apparatus 1 as described above, a back force F'acts from the work W of the boring arbor 4 toward the frame 12 as shown in FIG. In the example, the surface opposite to the surface on which the bite 3 is provided with respect to the axis of the boring arbor 4 having an outer diameter of 45 mm is ground by 5 g, and the balancer G shown in FIG. 2 is provided to give an unbalance amount m. However, a centrifugal force F 0 that forms a resultant force F in the same direction as the back force F ′ is generated.

【0032】アンバランス量mに対する遠心力F0 は、 F0 =mrω2 =mr(2πN/60)2 (ω:角速度、N:回転数) …(1) で表されるので、式(1)に、m=0.005kg、N
=2400rpm、r=0.0225mを代入すると、
0 ≒7kgfとなる。
The centrifugal force F 0 with respect to the unbalance amount m is expressed by F 0 = mrω 2 = mr (2πN / 60) 2 (ω: angular velocity, N: rotational speed) (1). ), M = 0.005 kg, N
= 2400 rpm, r = 0.0225m,
F 0 ≈7 kgf.

【0033】また、前記背分力F’は、図2示のよう
に、各バイト3に働く切削抵抗Rから前記方向に生じる
背分力Fn の合力であり、各バイト3の背分力Fn を図
2の左から順に背分力F1 乃至F5 とすると、 F’=F1 +F2 +F3 +F4 +F5 …(2) と表される。
As shown in FIG. 2, the back force F'is the resultant force of the back force F n generated in the above direction from the cutting resistance R acting on each cutting tool 3, and the back force of each cutting tool 3 is obtained. When F n is the back force components F 1 to F 5 from the left of FIG. 2, F ′ = F 1 + F 2 + F 3 + F 4 + F 5 (2)

【0034】背分力Fn を中央のバイト3を例に説明す
ると、バイト3に働く切削抵抗Rはバイト3から軸方向
に向かう分力Rtと、ボーリングアーバ4外周の接線方
向に向かう主分力Rcとに分けられ、このうちバイト3
から軸方向に向かう分力Rtが即ち背分力F3 である。
尚、主分力Rcはボーリングアーバ4に捩りモーメント
を発生させる。
Explaining the back force F n using the center bite 3 as an example, the cutting resistance R acting on the bite 3 is a component force Rt directed from the bite 3 in the axial direction and a main component directed tangentially to the outer circumference of the boring arbor 4. Divided into force Rc, of which byte 3
The component force Rt from the axial direction is the back component force F 3 .
The main component Rc causes the boring arbor 4 to generate a torsion moment.

【0035】各バイト3は、ボーリングアーバ4の周方
向に20°づつの角度位相差をもって設けられているの
で、背分力F1 乃至F5 は分力Rtを用いて次のように
表される。
Since each bite 3 is provided with an angular phase difference of 20 ° in the circumferential direction of the boring arbor 4, the back force components F 1 to F 5 are expressed as follows using the component force Rt. It

【0036】 F3 =Rt …(3) F2 =F4 =Rt・cos20° …(4) F1 =F5 =Rt・cos40° …(5) 前記加工を前記条件(ボーリングアーバ4の外径45m
m、回転数2400rpm、送り速度0.08mm/r
ev)で行うときにはRt=3kgfとなるので、式
(2)乃至式(5)から、F’=13kgfとなる。
F 3 = Rt (3) F 2 = F 4 = Rt · cos 20 ° (4) F 1 = F 5 = Rt · cos 40 ° (5) The machining is performed under the above conditions (outside the boring arbor 4). Diameter 45m
m, rotation speed 2400 rpm, feed rate 0.08 mm / r
When performing in ev), Rt = 3 kgf, so F '= 13 kgf from equations (2) to (5).

【0037】従って、遠心力F0 とボーリングアーバ4
に働く背分力F’とから形成される合力FはF=F’+
0 ≒20kgfとなる。
Therefore, centrifugal force F 0 and boring arbor 4
The total force F formed from the back force F'acting on F = F '+
F 0 ≈20 kgf.

【0038】ところで、ボーリングアーバ4は各バイト
3がワークWの軸受孔2の内周面に当接して切削するこ
とにより軸受孔2の中ぐり加工を行なうときには、外力
によりたわみが生じる。前記たわみは外力の大きさによ
り変化するが、図5示のように、外力が20kgf前後
の一定の範囲(図5示のグラフでは15〜25kgf)
にあるときにはその変化量が小さくなる。
By the way, the boring arbor 4 is bent by an external force when the boring arbor 4 performs the boring process of the bearing hole 2 by abutting the inner peripheral surface of the bearing hole 2 of the work W and cutting. The deflection changes depending on the magnitude of the external force, but as shown in FIG. 5, the external force is within a certain range around 20 kgf (15 to 25 kgf in the graph of FIG. 5).
When it is, the amount of change is small.

【0039】本実施例の軸穴加工方法では、前記のよう
にボーリングアーバ4を加工してボーリングアーバ4が
回転するときに生じる遠心力F0 が前記背分力F’と同
方向で約20kgfの合力Fを形成するようにしたの
で、合力Fが前記外力として作用し、前記条件でシリン
ダヘッドWの軸受孔2の中ぐり加工を行うときには、ボ
ーリングアーバ4が図6(a)に示すように、アーバサ
ポート7,8にA,B,C,Dの4点で当接してその変
化が規制される。この結果、たわみの変化量が低減され
るので、バイト3の軸受孔2に対する当接量が略一定に
なり、軸受孔2の真円度、面粗度等の加工精度が安定す
る。
In the axial hole machining method of this embodiment, the centrifugal force F 0 generated when the boring arbor 4 is machined as described above and the boring arbor 4 rotates is about 20 kgf in the same direction as the back force F ′. As a result, the resultant force F acts as the external force, and when boring the bearing hole 2 of the cylinder head W is performed under the above conditions, the boring arbor 4 moves as shown in FIG. Then, the arbor supports 7 and 8 are contacted at four points A, B, C, and D to restrict the change. As a result, since the amount of change in deflection is reduced, the amount of contact of the cutting tool 3 with the bearing hole 2 becomes substantially constant, and the machining accuracy of the bearing hole 2 such as the roundness and surface roughness is stabilized.

【0040】本実施例の軸穴加工方法により、前記条件
でシリンダヘッドWの軸受孔2の中ぐり加工を行ったと
ころ、真円度の平均値2.26μm(最大値と最小値と
の差:0.78μm)、面粗度の平均値3.63μm
(最大値と最小値との差:1.55μm)との優れた加
工精度が得られた。
When the boring process of the bearing hole 2 of the cylinder head W was carried out under the above-mentioned conditions by the method of boring the shaft hole of the present embodiment, the average roundness value was 2.26 μm (the difference between the maximum value and the minimum value). : 0.78 μm), average surface roughness 3.63 μm
(Difference between the maximum value and the minimum value: 1.55 μm), excellent processing accuracy was obtained.

【0041】前記バランス取り部Gにより付与されるア
ンバランス量mは、遠心力F0 と背分力F’とから形成
される合力Fが、ボーリングアーバ4をアーバサポート
7,8に当接させてボーリングアーバ4のたわみが規制
される範囲(図5示のグラフでは15〜25kgf)に
なるようにされていればよい。
The unbalance amount m given by the balancer G is that the resultant force F formed by the centrifugal force F 0 and the back force F ′ causes the boring arbor 4 to contact the arbor supports 7 and 8. The deflection of the boring arbor 4 may be regulated (15 to 25 kgf in the graph of FIG. 5).

【0042】アンバランス量mが前記範囲以下のときに
は十分な合力Fが得られず、ボーリングアーバ4は図6
(b)に示すように、嵌挿されているアーバサポート
7,8との間に隙間61があるため、隙間61内でアー
バサポート7,8に拘束されることなく自由に変形する
ことができ、不安定になるものと考えられバイト3の軸
受孔2に対する当接量が一定になりにくく、軸受孔2の
真円度、面粗度等の加工精度が低減する。
When the unbalance amount m is less than the above range, a sufficient resultant force F cannot be obtained, and the boring arbor 4 is shown in FIG.
As shown in (b), since there is a gap 61 between the inserted arbor supports 7 and 8, it can be freely deformed in the gap 61 without being constrained by the arbor supports 7 and 8. It is considered that it becomes unstable, and the contact amount of the cutting tool 3 with respect to the bearing hole 2 is less likely to be constant, and the machining accuracy such as the roundness and surface roughness of the bearing hole 2 is reduced.

【0043】アンバランス量mが前記範囲を上回るとき
には、合力Fが過大になるため、ボーリングアーバ4の
たわみをアーバサポート7,8で十分に規制することが
できず、アーバサポート7,8の同軸度が得られない。
When the unbalance amount m exceeds the above range, the resultant force F becomes excessively large, so that the deflection of the boring arbor 4 cannot be sufficiently restricted by the arbor supports 7 and 8, and the arbor supports 7 and 8 are coaxial. I can't get a degree.

【0044】尚、前記アンバランス量mは、本実施例と
加工条件が異なる場合にも、式(2)に所要の条件を代
入することにより算出される。
The unbalance amount m is calculated by substituting the required condition into the equation (2) even when the processing condition is different from that of this embodiment.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の軸孔加工方法によれば、前記ボーリングアーバがアー
バサポートの内周面に当接されてそのたわみが規制され
るので、前記たわみの変化量が低減される。従って、前
記バイトの前記軸穴の内周面に対する当接量が略一定に
なり、ワークの真円度、面粗度などにおいて優れた加工
精度を得ることができる。
As is apparent from the above, according to the axial hole machining method of the present invention, since the boring arbor is brought into contact with the inner peripheral surface of the arbor support to restrict the flexure thereof, the flexure is suppressed. Is reduced. Therefore, the amount of contact between the cutting tool and the inner peripheral surface of the shaft hole becomes substantially constant, and excellent machining accuracy can be obtained in terms of roundness and surface roughness of the work.

【0046】また、本発明の軸穴加工方法では、前記ボ
ーリングアーバがその両端を一対のアーバサポートによ
り支持されていることにより、前記ボーリングアーバの
たわみの変化量がさらに低減され、前記加工精度を一層
向上させることができる。
Further, in the axial hole machining method of the present invention, since the boring arbor is supported at its both ends by a pair of arbor supports, the amount of change in the deflection of the boring arbor is further reduced, and the machining accuracy is improved. It can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の軸穴加工方法に使用する軸穴加工装置
の一構成例の概略図。
FIG. 1 is a schematic view of a configuration example of a shaft hole drilling device used in a shaft hole drilling method of the present invention.

【図2】図1示の軸穴加工装置におけるボーリングアー
バの説明的断面図。
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of a boring arbor in the shaft hole drilling device shown in FIG.

【図3】図1示の軸穴加工装置におけるたわみ軸継手の
概略図。
3 is a schematic view of a flexible shaft joint in the shaft hole drilling device shown in FIG.

【図4】図3のIV−IV線断面図。4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.

【図5】ボーリングアーバにかかる外力とたわみ量の関
係を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the external force applied to the bowling arbor and the amount of deflection.

【図6】ボーリングアーバとアーバサポートとの状態を
示す説明的断面図
FIG. 6 is an explanatory sectional view showing a state of a boring arbor and an arbor support.

【図7】従来の軸穴加工装置の概略図。FIG. 7 is a schematic view of a conventional shaft hole drilling device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…軸穴加工装置、 2…軸穴、 3…バイト、 4…
ボーリングアーバ、7,8…アーバサポート。
1 ... Shaft hole processing device, 2 ... Shaft hole, 3 ... Bit, 4 ...
Bowling arbor, 7, 8 ... Arbor support.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】軸方向に沿って複数のバイトが設けられた
ボーリングアーバの少なくとも先端部をアーバサポート
により支持した状態で該ボーリングアーバを軸廻りに回
転させて複数の軸穴を同時に切削する軸穴加工方法にお
いて、 該ボーリングアーバを加工して、該ボーリングアーバが
回転するときに生じる遠心力と、該ボーリングアーバが
受ける切削抵抗の背分力とにより、該ボーリングアーバ
を該アーバサポートに当接させる合力を形成し該ボーリ
ングアーバのたわみを規制することを特徴とする軸穴加
工方法。
1. A shaft for cutting a plurality of shaft holes at the same time by rotating the boring arbor about an axis while at least the tip of the boring arbor provided with a plurality of cutting tools along the axial direction is supported by an arbor support. In the boring method, the boring arbor is machined so that the boring arbor is brought into contact with the arbor support by a centrifugal force generated when the boring arbor rotates and a back force of cutting resistance received by the boring arbor. A method of forming a shaft hole, wherein a resultant force is formed to control the deflection of the boring arbor.
【請求項2】前記ボーリングアーバがその両端を一対の
アーバサポートにより支持されていることを特徴とする
請求項1記載の軸穴加工方法。
2. The shaft hole drilling method according to claim 1, wherein the boring arbor is supported at its both ends by a pair of arbor supports.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013132692A (en) * 2011-12-23 2013-07-08 Toyota Motor Corp Drilling method

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