JPH06210506A - Shaft hole processing device - Google Patents

Shaft hole processing device

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JPH06210506A
JPH06210506A JP500193A JP500193A JPH06210506A JP H06210506 A JPH06210506 A JP H06210506A JP 500193 A JP500193 A JP 500193A JP 500193 A JP500193 A JP 500193A JP H06210506 A JPH06210506 A JP H06210506A
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arbor
boring
boring arbor
shaft
shaft hole
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Hiroyuki Fukushima
宏之 福島
Taizo Matsuyama
泰造 松山
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a shaft hole processing device of a long tool life capable of obtaining excellent processing precision. CONSTITUTION:A shaft hole processing device 1 is equipped with a boring arbor 4 and a rotary drive device 5, and the arbor 4 is connected to a drive shaft 10 through a bending shaft joint 9, and its both ends of are supported by means of a pair of arbor supports 7, 8. The bending shaft joint 9 is equipped with connecting members 31, 34, a partitioning member 32 arranged between both connecting members 31, 34, and first and second elastic members 36, 37 arranged at a right angle each other between respective connecting members 31, 34 and the partitioning member 32. The arbor 4 generates centrifugal force when rotated, and a resultant force to make the arbor 4 to butt against arbor supports 7, 8 is formed, by this centrifugal force and the back partial force of cutting resistance the arbor 4 receives, so that an unbalance quantity to regulate the bending of the arbor 4 may be given. The unbalance quantity is given by a balancing part provided at the opposite side surface to the cutting tools 3 of the arbor 4. Each cutting 3 is tool provided with an angle phase difference in the axial periphery direction of the arbor 4.

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、複数の軸穴を同時に加
工するラインボーリング加工用等に使用される軸穴加工
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shaft hole drilling apparatus used for line boring and the like for simultaneously drilling a plurality of shaft holes.

【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装置が知られている。
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. Devices for simultaneously processing holes are known.

【0003】このような軸穴加工装置として、例えば図
7に示すように、ボーリングアーバ71の基端をたわみ
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。前記
軸穴加工装置ではたわみ軸継手72としてギヤカップリ
ング式のものが使用されている。
As such a shaft hole machining device, for example, as shown in FIG. 7, the base end of a boring arbor 71 is fixed to a drive shaft 74 of a motor 73 via a flexible shaft joint 72,
There is a device in which the tip and base of the boring arbor 71 are supported by a pair of left and right arbor supports 75. In the shaft hole drilling device, a gear coupling type is used as the flexible shaft joint 72.

【0004】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。
The arbor support 75 has a structure in which a bush 78 is provided in a housing 76 via a bearing 77. The boring arbor 71 is inserted into the bush 78, and a clearance of 5 to 10 μm is provided between the boring arbor 71 and the bush 78 so that the boring arbor 71 can slide with respect to the bush 78.

【0005】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.

【0006】しかしながら、前記従来の装置では、ボー
リングアーバ71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たわみ、そのたわみ量
が変化するため、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, in the above-mentioned conventional apparatus, the boring arbor 71 is bent by the back force of the cutting resistance received when the cutting tool 79 cuts the work W, and the amount of the bending changes, so that the roundness of the shaft hole, There is an inconvenience that the processing accuracy such as surface roughness is reduced.

【0007】[0007]

【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と共に工具寿
命の長い軸穴加工装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate such inconvenience and to provide a shaft hole machining apparatus which can obtain excellent machining accuracy and have a long tool life.

【0008】[0008]

【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、本発明の軸穴加工装置は、軸方向に沿って設けら
れた複数のバイトにより複数の軸穴を同時に切削するボ
ーリングアーバと、該ボーリングアーバを軸廻りに回転
させる回転駆動装置とを備え、該ボーリングアーバの基
端部がたわみ軸継手を介して該回転駆動装置の駆動軸に
接続され、該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てなる軸穴加工装置において、該た
わみ軸継手は、該駆動軸が連結される第1の連結部材
と、該第1の連結部材から該駆動軸の軸線方向に離間し
て配置され該ボーリングアーバが連結される第2の連結
部材と、両連結部材の間に配置された仕切り部材と、該
第1の連結部材と該仕切り部材との間に互いに平行に配
置され各一端部が該第1の連結部材に連結され各他端部
が該仕切り部材に連結された複数の弾性板からなる第1
の弾性部材と、該仕切り部材と該第2の連結部材との間
に互いに平行に配置され各一端部が該仕切り部材に連結
され各他端部が該第2の連結部材に連結された複数の弾
性板からなる第2の弾性部材とを備え、該第1の弾性部
材の弾性板と該第2の弾性部材の弾性板とが互いに直角
方向を向くように配置され、該ボーリングアーバは、回
転するときに遠心力を生じ、該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ようなアンバラン
ス量を付与されてなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a shaft hole machining apparatus of the present invention comprises a boring arbor for simultaneously cutting a plurality of shaft holes by a plurality of cutting tools provided along the axial direction. A rotary drive device for rotating the boring arbor about an axis, the base end of the boring arbor is connected to the drive shaft of the rotary driving device via a flexible shaft joint, and the boring arbor has a pair of arbor at both ends. In a shaft hole drilling device supported by a support, the flexible shaft coupling is arranged apart from a first connecting member to which the drive shaft is connected and an axial direction of the drive shaft from the first connecting member. A second connecting member to which the boring arbor is connected, a partition member arranged between the connecting members, and one end portions arranged in parallel with each other between the first connecting member and the partition member. Is the First that the other end is connected to the first coupling member comprises a plurality of resilient plate connected to the partition member
A plurality of elastic members that are arranged in parallel with each other between the partition member and the second connecting member, one end of each being connected to the partition member and the other end being connected to the second connecting member. A second elastic member made of an elastic plate, the elastic plate of the first elastic member and the elastic plate of the second elastic member are arranged so as to face each other at right angles, and the boring arbor is When rotating, a centrifugal force is generated, and the centrifugal force and the back force of the cutting resistance received by the boring arbor form a resultant force that brings the boring arbor into contact with the arbor support, and regulates the deflection of the boring arbor. It is characterized in that such an imbalance amount is given.

【0009】前記ボーリングアーバは、その軸に対して
前記バイトが設けられている面の反対側の面にバランス
取り部を設け、該バランス取り部により前記アンバラン
ス量が付与される。
The boring arbor is provided with a balancing portion on the surface opposite to the surface on which the cutting tool is provided with respect to its axis, and the unbalancing amount is given by the balancing portion.

【0010】本発明の軸穴加工装置では、前記複数のバ
イトは、前記ボーリングアーバの軸周方向に角度位相差
をもって設けられている。
In the shaft hole machining apparatus of the present invention, the plurality of cutting tools are provided with an angular phase difference in the axial circumferential direction of the boring arbor.

【0011】[0011]

【作用】本発明の軸穴加工装置によれば、前記たわみ軸
継手が前記弾性部材により構成されているので、前記回
転駆動装置の駆動軸の振動が互いに直角方向を向くよう
に配置されている前記第1の弾性部材の弾性板と第2の
弾性部材の弾性板との弾性変形により容易に吸収され、
前記一対のアーバサポートに円滑に挿通される。従っ
て、たわみ軸継手にギヤカップリングを使用するときの
ようなバックラッシュによる回転方向のガタが無くな
り、バイトのチッピングがさらに低減され工具の寿命が
長くなる。前記ボーリングアーバはアンバランス量を付
与されてなり、回転するときにこのアンバランス量によ
り遠心力を生じ、該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が形成される。前記ボ
ーリングアーバはこの合力によりたわんで、その両端部
で前記アーバサポートの内周面に当接される。この結
果、前記ボーリングアーバのたわみは前記アーバサポー
トに規制されることになり、そ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
がほぼ一定になり、前記軸穴の加工精度が向上する。前
記ボーリングアーバはその軸に対して前記バイトが設け
られている面の反対側の面に設けられたバランス取り部
により前記アンバランス量が付与されることにより、前
記遠心力は前記背分力と同方向になる。
According to the shaft hole machining apparatus of the present invention, since the flexible shaft joint is constituted by the elastic member, the vibrations of the drive shafts of the rotary drive unit are arranged so as to be orthogonal to each other. Is easily absorbed by elastic deformation of the elastic plate of the first elastic member and the elastic plate of the second elastic member,
It is smoothly inserted into the pair of arbor supports. Therefore, there is no backlash in the rotational direction due to backlash, which occurs when a gear coupling is used in the flexible shaft coupling, chipping of the cutting tool is further reduced, and the tool life is extended. The boring arbor is provided with an unbalanced amount, and when it rotates, a centrifugal force is generated by the unbalanced amount, and the centrifugal force and the back force of the cutting resistance received by the boring arbor cause the boring arbor to move. A resultant force that abuts the arbor support is formed. The boring arbor is bent by this resultant force and abutted on the inner peripheral surface of the arbor support at both ends thereof. As a result, the deflection of the bowling arbor is restricted by the arbor support, and the amount of change is reduced.
Therefore, the amount of contact of the cutting tool with the inner peripheral surface of the shaft hole becomes substantially constant, and the machining accuracy of the shaft hole is improved. In the boring arbor, the unbalance amount is given by the balancing portion provided on the surface opposite to the surface on which the bite is provided with respect to the shaft thereof, so that the centrifugal force is equal to the back force component. In the same direction.

【0012】また、本発明の軸穴加工装置では、前記複
数のバイトを前記ボーリングアーバの軸周方向に角度位
相差をもって設けることにより、前記バイトが受ける切
削抵抗が前記各バイト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工具の寿命が長
くなる。
Further, in the shaft hole machining apparatus of the present invention, the cutting resistance received by the cutting tools is provided by providing the plurality of cutting tools with an angular phase difference in the axial circumferential direction of the boring arbor. Directionally distributed, which reduces chipping of the cutting tool and prolongs tool life.

【0013】[0013]

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明の軸
穴加工装置についてさらに詳しく説明する。図1は本実
施例の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は本実施例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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the shaft hole drilling apparatus 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 apparatus of this embodiment, FIG. 2 is an explanatory sectional view of a boring arbor, and FIG. 3 is a schematic view of a flexible shaft joint used in the shaft hole drilling apparatus of this embodiment. 4 is IV- in FIG.
IV line sectional drawing, 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.

【0014】図1に示すように、本実施例の軸穴加工装
置1はシリンダヘッド(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装置
であって、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。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。
As shown in FIG. 1, a shaft hole drilling apparatus 1 of this embodiment is an apparatus for boring five crank journal bearing holes 2 provided in a cylinder head (workpiece) W. The boring arbor 4 is 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. The boring arbor 4 has a positioning member 6 near its base end. It is supported by the upper arbor support 7 via the upper end and is supported by the lower arbor support 8 in the vertical direction. A bearing 6a is arranged between the positioning member 6 and the boring arbor 4, and the boring arbor 4 serves as a positioning member 6.
It is rotatable along the inner surface of the.

【0015】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、アンバランス量
が付与されている。ボーリングアーバ4は前記アンバラ
ンス量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されてい
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 electrical discharge machining, drilling by a drill, grinding, etc., and an unbalance amount is given. Since the weight of the boring arbor 4 becomes unbalanced around the shaft due to the unbalance amount, a centrifugal force F 0 is generated when rotating, and this centrifugal force F 0 is generated.
And the back force F ′ of the cutting resistance received when the cutting tool 3 cuts the inner peripheral surface of the bearing hole 2 forms a resultant force F in the same direction, and the boring arbor 4 is brought into contact with the arbor supports 7 and 8. The bending of the bowling arbor 4 is regulated.

【0016】また、図1示のように、ボーリングアーバ
4の基端部はたわみ軸継手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。
Further, as shown in FIG. 1, the base end portion of the boring arbor 4 is provided with a rotary drive motor 5 via a flexible shaft coupling 9.
Is connected to the drive shaft 10. 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.

【0017】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の下方に保持シリンダ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 supporting member 17 attached via a holding cylinder 16 to the lower part of the frame 12. The upper arbor support 7 has a support hole 18 for supporting the boring arbor 4.
Is formed with its axis oriented vertically, and the positioning member 6 of the boring arbor 4 can be inserted into the bush 19 fitted in the support hole 18 with a gap of 5 to 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.

【0018】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 which prevents the cylinder head W from moving toward the frame 12 side.
Is provided.

【0019】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。このようにすることにより、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。
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. By doing so, the cutting resistance R is dispersed in the direction in which the cutting tools 3 on the boring arbor 4 are provided, and chipping of the cutting tools is reduced.

【0020】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とが一対の長方形状の
薄板33,33で接続され、仕切り部材32と下部連結
部材34とが一対の長方形状の薄板35,35で連絡さ
れた形状を有している。
The flexible shaft joint 9 is integrally cut from a block-shaped metal material. As shown in FIG. 3, the upper connecting member 31 and the partition member 32 are formed by a pair of rectangular thin plates 33 and 33. The partition member 32 and the lower connecting member 34 are connected to each other and have a shape in which they are connected by a pair of rectangular thin plates 35, 35.

【0021】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。
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.

【0022】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。弾性部材36,37
は、前記焼き入れ処理により前記バネ弾性が付与される
とともに適当な剛性をも付与されており、さらに前記の
ように長方形状で比較的広い幅を有するので、前記のよ
うに固定されることにより回転駆動モータ5の回転トル
クがボーリングアーバ4に効率よく伝達される。
In the flexible shaft coupling 9, as shown in FIG. 1, the upper connecting member 31 is fixed to the drive shaft 10 via the flange 25, and the lower connecting member 34 is fixed to the boring arbor 4 via the flange 26. There is. Elastic members 36, 37
Is given the spring elasticity and appropriate rigidity by the quenching treatment, and further has a rectangular shape and a relatively wide width as described above, and therefore is fixed as described above. The rotation torque of the rotary drive motor 5 is efficiently transmitted to the boring arbor 4.

【0023】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.

【0024】次に、本実施例の軸穴加工装置1の作動に
ついて説明する。
Next, the operation of the shaft hole machining apparatus 1 of this embodiment will be described.

【0025】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いる。前記状
態では、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 bowling arbor 4 stands by above the upper arbor support 7. In the above state, the cutting tool 3 is oriented toward the cylinder head W side.

【0026】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.

【0027】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.

【0028】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の先端部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33,
35の図5示のX−Y方向に変移する弾性変形により容
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 Is connected to the drive shaft 10 via the elastic member 33,
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 35 which is displaced in the XY directions shown in FIG. 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. The descent of the boring arbor 4 is stopped in a state where each bite 3 is located above each bearing hole 2 of the cylinder head W as shown in FIG.

【0029】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.

【0030】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.

【0031】前記加工の際に、ボーリングアーバ4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
接続されているため、たわみ軸継手9の弾性部材36,
37の弾性変形により回転駆動モータ5の回転振動が吸
収され、回転ガタが無くなるので、バイト3に生じるチ
ッピングが低減される。
At the time of the processing, since the boring arbor 4 is connected to the drive shaft 10 of the rotary drive motor 5 through the flexible shaft joint 9, the elastic member 36 of the flexible shaft joint 9,
The elastic deformation of 37 absorbs the rotational vibration of the rotary drive motor 5 and eliminates the rotational play, so that the chipping of the cutting tool 3 is reduced.

【0032】また、ボーリングアーバ4は、前記アンバ
ランス量が付与されているのでボーリングアーバ4がア
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ており、さらに、前
記のように鉛直に設けられているので、水平に設けられ
た場合のように自重によりたわむことがない。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。
Further, since the boring arbor 4 is provided with the unbalance amount, the boring arbor 4 is brought into contact with the arbor supports 7 and 8 to restrict the deflection thereof, and the variation amount of the deflection is reduced. Further, since it is provided vertically as described above, it is not bent by its own weight unlike the case where it is provided horizontally. As a result, the cutting tool 3 comes into stable contact with the inner peripheral surface of the bearing hole 2 and the amount of cutting becomes substantially constant, so that excellent machining accuracy in terms of roundness, surface roughness, etc. of the bearing hole 2 can be obtained. can get.

【0033】次に、ボーリングアーバ4に付与される前
記アンバランス量及びボーリングアーバ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 unbalance amount applied to 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.

【0034】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 machine 1 performs the boring as described above, as shown in FIG. 2, a back force F'acts in the direction from the work W of the boring arbor 4 to the frame 12. 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.

【0035】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.

【0036】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。
Further, the back component force F 'is, as shown in FIG. 2 shows a resultant force of the back component force F n generated in the direction from the cutting resistance R acting on each byte 3, the back component force of each byte 3 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)

【0037】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 acting from the bite 3 in the axial direction and a main component tangential to the outer periphery 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.

【0038】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

【0039】 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).

【0040】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.

【0041】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 and cutting the inner peripheral surface of the bearing hole 2 of the work W. 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.

【0042】軸穴加工装置1では、前記のようにボーリ
ングアーバ4にアンバランス量mを付与して、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 shaft hole machining apparatus 1, the unbalance amount m is applied to the boring arbor 4 as described above, and the centrifugal force F 0 generated when the boring arbor 4 rotates is in the same direction as the back force F '. Since the resultant force F of about 20 kgf is generated by the above, the resultant force F acts as the external force, and when performing the boring process of the bearing hole 2 of the cylinder head W under the above conditions, the boring arbor 4 moves as shown in FIG. As shown in FIG. 4, 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.

【0043】軸穴加工装置1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 by the axial hole machining apparatus 1 under the above conditions, the average roundness value was 2.26 μm (the difference between the maximum value and the minimum value:
0.78 μm) and an average surface roughness of 3.63 μm (difference between the maximum value and the minimum value: 1.55 μm).

【0044】前記アンバランス量mは、遠心力F0 と背
分力F’とから形成される合力Fの大きさが、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のたわみを規制する範囲(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 depends on the magnitude of the resultant force F formed by the centrifugal force F 0 and the back force F ', and the boring arbor 4 is brought into contact with the arbor supports 7 and 8 to move the boring arbor 4. The deflection may be restricted within a range (15 to 25 kgf in the graph of FIG. 5).

【0045】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 set to the position 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. , Thought to be unstable Byte 3
The contact amount of the bearing hole 2 with the bearing hole 2 is unlikely to be constant, and the processing accuracy such as the roundness and surface roughness of the bearing hole 2 is reduced.

【0046】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 regulated by the arbor supports 7 and 8, and the arbor supports 7 and 8 are coaxial. I can't get a degree.

【0047】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 in the equation (2) even when the processing condition is different from that of this embodiment.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の軸孔加工装置によれば、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して規制されるのでそのたわ
みの変化量が低減される。従って、ワークに対するバイ
トの当接量がほぼ一定になり、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。前
記ボーリングアーバでは、その軸に対して前記バイトが
設けられている面の反対側の面にバランス取り部を設け
て前記アンバランス量を付与することにより、前記背分
力と同方向の前記遠心力を得ることができる。
As is apparent from the above, according to the axial hole machining apparatus of the present invention, the boring arbor is regulated by abutting against the inner peripheral surface of the arbor support, so that the amount of change in the deflection is reduced. To be done. Therefore, the contact amount of the cutting tool with respect to the work becomes substantially constant, and excellent machining accuracy can be obtained in the roundness and surface roughness of the work. In the boring arbor, a balancing portion is provided on the surface opposite to the surface on which the bite is provided with respect to the axis thereof to provide the unbalance amount, so that the centrifugal force in the same direction as the back force component is applied. You can get the power.

【0049】また、本発明の軸孔加工装置によれば、複
数のバイトを前記ボーリングアーバの軸周方向に角度位
相差をもって設けることにより、前記バイトが受ける切
削抵抗が前記各バイトが設けられている方向に分散され
るので、前記バイトに生じるチッピングが低減され、工
具寿命を延長することができる。さらに、前記たわみ軸
継手が前記弾性部材により構成されていることにより回
転ガタが低減されるので、これによってもバイトに生じ
るチッピングが低減され、工具の寿命を延長することが
できる。
Further, according to the shaft hole machining apparatus of the present invention, by providing a plurality of cutting tools with an angular phase difference in the axial circumferential direction of the boring arbor, the cutting resistance received by the cutting tools is provided for each of the cutting tools. Since it is dispersed in the direction in which the cutting tool is disposed, the chipping generated on the cutting tool is reduced, and the tool life can be extended. Further, since the flexible shaft joint is formed of the elastic member, the amount of backlash is reduced, so that chipping of the cutting tool is reduced and the tool life can be extended.

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

【図1】本発明に係わる軸穴加工装置の一実施例の概略
図。
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a shaft hole machining device according to 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 bowling 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、5…回転駆動装置、 7,8…アー
バサポート、 9…たわみ軸継手、10…駆動軸、 3
1…第1の連絡部材、 32…仕切り部材、33,35
…弾性板、 34…第2の連絡部材、 36…第1弾性
部材、37…第2の弾性部材。
1 ... Shaft hole processing device, 2 ... Shaft hole, 3 ... Bit, 4 ...
Boring arbor, 5 ... Rotation drive device, 7,8 ... Arbor support, 9 ... Flexible shaft coupling, 10 ... Drive shaft, 3
1 ... 1st connection member, 32 ... Partition member, 33, 35
... elastic plate, 34 ... second connecting member, 36 ... first elastic member, 37 ... second elastic member.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】軸方向に沿って設けられた複数のバイトに
より複数の軸穴を同時に切削するボーリングアーバと、
該ボーリングアーバを軸廻りに回転させる回転駆動装置
とを備え、該ボーリングアーバの基端部がたわみ軸継手
を介して該回転駆動装置の駆動軸に接続され、該ボーリ
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
てなる軸穴加工装置において、 該たわみ軸継手は、該駆動軸が連結される第1の連結部
材と、該第1の連結部材から該駆動軸の軸線方向に離間
して配置され該ボーリングアーバが連結される第2の連
結部材と、両連結部材の間に配置された仕切り部材と、
該第1の連結部材と該仕切り部材との間に互いに平行に
配置され各一端部が該第1の連結部材に連結され各他端
部が該仕切り部材に連結された複数の弾性板からなる第
1の弾性部材と、該仕切り部材と該第2の連結部材との
間に互いに平行に配置され各一端部が該仕切り部材に連
結され各他端部が該第2の連結部材に連結された複数の
弾性板からなる第2の弾性部材とを備え、該第1の弾性
部材の弾性板と該第2の弾性部材の弾性板とが互いに直
角方向を向くように配置され、 該ボーリングアーバは、回転するときに遠心力を生じ、
該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
規制するようなアンバランス量を付与されてなることを
特徴とする軸穴加工装置。
1. A boring arbor for simultaneously cutting a plurality of shaft holes with a plurality of cutting tools provided along the axial direction,
A rotary drive device for rotating the boring arbor about an axis, the base end of the boring arbor is connected to the drive shaft of the rotary driving device via a flexible shaft joint, and the boring arbor has a pair of arbor at both ends. In the shaft hole drilling device supported by a support, the flexible shaft coupling is arranged apart from the first connecting member to which the drive shaft is connected and in the axial direction of the drive shaft from the first connecting member. A second connecting member to which the boring arbor is connected, and a partitioning member arranged between the two connecting members,
It is composed of a plurality of elastic plates which are arranged in parallel with each other between the first connecting member and the partitioning member, each one end of which is connected to the first connecting member and the other end of which is connected to the partitioning member. The first elastic member and the partition member and the second connecting member are arranged in parallel to each other, one end of each is connected to the partition member, and the other end is connected to the second connecting member. A second elastic member composed of a plurality of elastic plates, the elastic plate of the first elastic member and the elastic plate of the second elastic member are arranged so as to face each other at right angles, and the boring arbor Produces centrifugal force when rotating,
Due to the centrifugal force and the back force of the cutting resistance received by the boring arbor, an unbalanced amount is formed so as to form a resultant force for bringing the boring arbor into contact with the arbor support and regulate the deflection of the boring arbor. A shaft hole processing device characterized in that
【請求項2】前記ボーリングアーバは、その軸に対して
前記バイトが設けられている面の反対側の面にバランス
取り部を設け、該バランス取り部により前記アンバラン
ス量が付与されてなることを特徴とする請求項1記載の
軸穴加工装置。
2. The boring arbor is provided with a balancing portion on a surface opposite to a surface on which the cutting tool is provided with respect to an axis thereof, and the unbalancing amount is given by the balancing portion. The shaft hole drilling device according to claim 1.
【請求項3】前記複数のバイトは、前記ボーリングアー
バの軸周方向に角度位相差をもって設けられていること
を特徴とする請求項1記載の軸穴加工装置。
3. The shaft hole drilling apparatus according to claim 1, wherein the plurality of cutting tools are provided with an angular phase difference in the axial direction of the boring arbor.
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