JPH0751248Y2 - 外径ホーニング用マンドレル - Google Patents

外径ホーニング用マンドレル

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JPH0751248Y2
JPH0751248Y2 JP1991015216U JP1521691U JPH0751248Y2 JP H0751248 Y2 JPH0751248 Y2 JP H0751248Y2 JP 1991015216 U JP1991015216 U JP 1991015216U JP 1521691 U JP1521691 U JP 1521691U JP H0751248 Y2 JPH0751248 Y2 JP H0751248Y2
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horn head
wedge
tip
outer diameter
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脩二 山根
芳一 香山
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Nissin Manufacturing Co Ltd
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Nissin Manufacturing Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は外径ホーニング用マン
ドレルに関し、ワークの外径が設定された寸法に仕上げ
られたときに、その旨を報知してホーニング装置を自動
的に停止するのに用いられる。
【0002】
【従来の技術】ホーニング盤は、主としてワークの円筒
穴の内面を精密に仕上げるのに用いられる。このため、
穴の直径を一定の公差内に収めるための自動定寸装置と
して、砥石の張り出し量を調節する方法、ワークの円筒
穴にゲージを入れる方法、およびワークの円筒穴の内径
を直接測定する方法の3種類のものが実用化されている
が、外径用のホーニング盤に対しては、実用化できる自
動定寸装置は考案されていなかった。
【0003】それ故、外径用のホーニング盤において
は、ワークの外径を一定の公差内に収めるためには、加
工中にホーニング盤を数回停止して、その都度、ワーク
の外径を測定することが行なわれていた。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】ワークの外径の仕上げ
寸法をホーニング盤を停止して測定する従来のやり方で
は、加工終了までにホーニング盤を数回停止して外径の
測定を行なう必要があるため、加工に手数を要し、ワー
クの外径を能率良く加工することができなかった。その
上、ワークの仕上げ精度は、経験と勘が異なる加工技術
者の間だけでなく、同一加工技術者の場合でも、バラツ
キが大きくなる不都合があった。
【0005】この考案はこれらの事情に鑑みてなされた
もので、ホーニング盤を停止してワークの外径を測定し
なくても、ワークの外径が設定された仕上げ寸法に加工
されたときに、加工の終了を自動的に報知するととも
に、仕上げ精度のバラッキを少なくすることができる外
径ホーニング用マンドレルの提供を目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本考案を図面を参照しな
がら説明する。以下の説明においては、図1に合わし
て、基端を上にし、先端を下として説明する。本考案
は、回転運動と軸方向の往復運動とを同時に行ないなが
ら、砥石を内側方向に移動させる外径加工用のホーニン
グ装置であり、中空穴を備えたホーンヘッド2がホーン
ヘッド取付具1から下向きに固定され、ホーンヘッド取
付具1には、ホーンヘッド2に対して上下に移動可能に
設けられた連結棒3が挿通されている。連結棒3の下端
部はホーンヘッド2の中空穴の上部に挿入され、ホーン
ヘッド2の上部には、上下に長い押下案内溝2bが形成
され、ホーンヘッド2の外側には、中空管状のウエッジ
連結部材4が上下方向摺動可能に設けられ、連結棒3の
下端部は、押下案内溝2bを通してウェッジ連結部材4
の上端部と結合されている。ウェッジ連結部材4の下端
部には、ウェッジ本体5の上端部が結合され、ウェッジ
本体5は、中空穴が形成されるとともに、中空穴の内面
が、下側に向かって拡がる円錐面5aに形成されてい
る。ホーンヘッド2の先端側部分には上下方向に長い砥
石台取付穴2dが周方向に複数個形成され、この砥石台
取付穴2dには、内面に砥石7を固定された砥石台6が
径方向可動に取り付けられている。砥石台6は、外径方
向に付勢されるとともに、砥石台6の外表面に形成され
た円錐面6aをウェッジ本体内面の円錐面5aに押圧さ
れた状態で取り付けられている。ホーンヘッド2の内面
には、砥石台取付穴2dの上方位置に環状受面2aが形
成されている。この環状受面2aに環状体からなるゲー
ジ部材8が載置されるとともに、ゲージ部材8の上に可
動電極案内環9が重合されている。ゲージ部材8は、内
面にワーク外面の仕上げ寸法Dに適合する環状凸部が形
成されている。ウェッジ連結部材4に外装されて可動電
極10が設けられ、この可動電極10は外向き鍔状に形
成されるとともに下面に電極板10cが設けられてい
る。可動電極10はウェッジ連結部材4に対して上下動
自在とされるとともに、ホーンヘッド2に対して下向き
に付勢され、可動電極案内環9と可動電極10とは、ホ
ーンヘッド2およびウェッジ連結部材4の各中央部に形
成された可動電極案内溝2c、4aを通して結合され、
ゲージ部材8がワーク26に外挿されたときの可動電極
10のストローク下降位置に、可動電極と接触して通電
信号を送る固定電極11b、11cが設けられているこ
とを特徴とする外径ホーニング用マンドレルである。ゲ
ージ部材8は、環状体の両端の入口側内面に、仕上げ寸
法に適合する環状凸部がそれぞれ形成されているのが好
ましい。
【0007】
【作用】要求される加工外径のゲージを備えたゲージ部
材をホーンヘッドの中空穴の環状受面に載置し、その基
端面に重合された可動電極案内環を、先端向きに付勢さ
れた可動電極と連結して、ゲージ部材に対し先端向きの
押圧力を作用させる。この状態で装置を運転すると、装
置本体の切り込み軸の回転によって先端方向に押し下げ
られる連結棒の先端部は、ウェッジ連結部材を介して連
結されたウェッジ本体を先端方向に押圧し、その内周面
に形成された円錐面により砥石台を収縮方向に移動させ
る。このため、ワークの外径は、砥石台に取り付けられ
た砥石によりホーニング加工される。
【0008】ホーニング加工中のストローク下降時にお
いて、ワークの外径が仕上がり寸法になっていない状態
では、仕上げ寸法に設定されたゲージ部材の内径よりワ
ークの外径の方が大きいため、ゲージ部材は、ワークの
端面によって上向きの押圧力を受け、ゲージ部材の上側
の可動電極案内環を押し、この可動電極案内環に連結さ
れた可動電極を付勢部材の付勢力に抗して上方に移動す
る。可動電極が上方に移動されると、可動電極は固定電
極との間に一定以上の隙間が形成されて、通電信号を送
ることはない。
【0009】しかしながら、加工がすすんでワークの外
径が仕上げ寸法より少しでも小さくなると、ワークは、
可動電極の付勢部材により下向きに付勢されているゲー
ジ部材を押し上げることなくその中に入るから、可動電
極は上方に移動されなくなる。この加工状態では、スト
ローク下降分だけ下方に移動される可動電極は、その下
端部分に設けられた固定電極と接触するため、固定電極
に設けられた2つの端子から通電信号が送られ、ワーク
の外径が仕上げ寸法にホーニング加工されたことを加工
技術者に知らせる。
【0010】
【実施例】以下、この考案の一実施例を図面に基づいて
説明する。図1において、外径ホーニング用マンドレル
Aは、ホーンヘッド取り付け具1、ホーンヘッド2、連
結棒3、ウェッジ連結部材4、ウェッジ本体5、内面に
砥石7を固定された砥石台6、ゲージ部材8、可動電極
案内環9、可動電極10、および固定電極11から、主
として構成されている。
【0011】ホーンヘッド2は、上半部の直径が下半部
のそれに比べて若干大きな異径中空管で、中空穴内面の
異径部分には、水平な環状受面2aが形成されている。
25は環状受面2aに載置されたリング状のスペーサー
で、このスペーサー25の上側には、中空管の一方また
は両方の入口側内面にワーク26の外径の仕上げ寸法D
に等しいゲージを備えたゲージ部材8が摺動可能に載置
されている。
【0012】ホーンヘッド2は、環状受面2aより上側
の肉厚部に、径方向の両端部の縦方向に2つの押下案内
溝2b,2bが設けられるとともに、それより設定され
た寸法だけ下側の直交する2つの径方向両端部の縦方向
に、別の4つの可動電極案内溝2cが設けられている。
下側の4つの可動電極案内溝2cは、上側の2つの押下
案内溝2bの両側に例えば45度ずらした位置に設けら
れる(図2、図3参照)。
【0013】また、環状受面2aより下側のホーンヘッ
ド2には、前記4つの可動電極案内溝2cと例えば45
度ずつずらした位置に、砥石台6装着用の軸方向に長い
取り付け穴2dが周方向に複数個設けられている。これ
らの取り付け穴2dに装着される各砥石台6は、砥石7
の上下の凹溝内に取り付けられたOリングのような弾性
体16,16により径方向外向きの押圧力を受け、砥石
台6の外側の縦方向に形成された円錐面6aを、後述す
るウェッジ本体5の内面に形成された同じ傾斜角の円錐
面5aに押圧される。
【0014】ホーンヘッド2の上端面には、中心部の縦
方向に貫通穴1aが設けられたホーンヘッド取り付け具
1が、複数個のねじ17により取り付けられている。ホ
ーンヘッド取り付け具1は、貫通穴1aの上部にそれよ
り若干径の大きなばね装着穴1bが設けられている。
【0015】ウェッジ連結部材4は、ホーンヘッド2の
大径部分の外周に上下摺動可能に装着された中空管で、
ウェッジ連結部材4の上端部と、ホーンヘッド取り付け
具1を挿通した連結棒3の下端部とは、ホーンヘッド2
の上側の押下案内溝2b,2bを挿通するウェッジ支持
棒18により、一体に連結されている。
【0016】連結棒3は、ホーンヘッド取り付け具1よ
り上方に突出した先端側に止め輪19が固定されてお
り、連結棒3と結合されたウェッジ連結部材4は、ホー
ンヘッド取り付け具1のばね装着穴1bと連結棒3の止
め輪19との間で連結棒3に外挿されたウェッジ本体5
戻し用のばね20により、常に上方に弾力的に付勢され
ている。ウェッジ連結部材4の下端外周部には、中空穴
の内面に砥石台6の円錐面6aと係合する円錐面5aを
形成されたウェッジ本体5が、ねじ21により固定され
ている。
【0017】可動電極10は、ウェッジ連結部材4の外
周面と若干の隙間をあけて外挿された環状部材で、可動
電極10の下端部は、前記ゲージ部材8の上側に載置さ
れ、かつホーンヘッド2の内周面に沿って摺動可能な可
動電極案内環9と、可動電極支持棒22により結合され
ている。可動電極10の中空穴内面には、異径段部のば
ね受け座が形成されており、可動電極10は、このばね
受け座とホーンヘッド2の上端部に固定されたばね受け
部材23との間に装着されるばね24の付勢力により下
向きに付勢されている。このため、ホーンヘッド2内に
保持されているゲージ部材8は、可動電極10に結合さ
れた可動電極案内環9によりスペーサー25の上面に押
圧される。
【0018】可動電極10は、中空管の上端に形成され
たフランジ10aの下面に絶縁部材10bを介して環状
の電極板10cが取り付けられた構成となっている。可
動電極案内環9と可動電極10とを結合する可動電極支
持棒22は、ホーンヘッド2の上半部の下側の可動電極
案内溝2cと、この可動電極案内溝2cと対応してウェ
ッジ連結部材4の縦方向に設けられた可動電極案内溝4
aとを挿通するが、ウェッジ連結部材の可動電極案内溝
4aの長さは、ウェッジ連結部材4が連結棒3によって
上下方向に摺動されるのを考慮して、ホーンヘッド2の
可動電極案内溝2cより上側に長くなっている。
【0019】ホーニング加工中、マンドレルAは、設定
されたストローク分だけ上下方向に往復移動されるが、
このとき下向きに移動する可動電極10のストローク下
端部分に、可動電極10と対向して固定電極11が設け
られている。固定電極11は環状電極板11aと、複数
個のボール状の第1電極11bと、棒状の第2電極11
cとから構成されており、環状電極板11aは、ほぼ同
じ内径穴を有する環状の絶縁板13を介してゲージ作動
板14の円形穴に保持されている。
【0020】環状電極板11aは、上面に複数個、例え
ば3個のボール状の第1電極11bが設けられるととも
に、上面に形成された第1の凹部11dにリード線12
aが接続されている。さらに、環状電極板11aの上面
に形成された第2の凹部11eには、環状電極板11a
と接触していないが、ストローク端に下動された可動電
極10の電極板10cと接触する棒状の第2電極11c
が、絶縁体15を介してゲージ作動板14に保持されて
いる。12bは第2電極11cの基端部に接続されたリ
ード線である。
【0021】可動電極10および固定電極11は、上記
実施例の構成に限定されるものではなく、その他の構成
としてもよい。それ故、ホーニング加工中に、仕上げ寸
法に研磨されたワーク26がゲージ部材8の仕上げ寸法
部分に挿入されて、可動電極10の電極板10Cが固定
電極11の第1電極11bと第2電極11cとに接触し
たとき、2つのリード線12a,12bから、ワーク2
6が仕上げ寸法に研磨されたことを知らせる通電信号が
送り出される。2つのリード線12a,12bから送り
出される通電信号により、ランプを点灯したり、ブザー
を鳴らして加工技術者にホーニング加工が終了したこと
を知らせると同時に、装置の運転を停止する構成とされ
ている。
【0022】次に、この実施例のマンドレルを用いたホ
ーニング加工について説明する(図7、図8参照)。ホ
ーニング装置の本体側に装着されたマンドレルAは、ホ
ーンヘッド取り付け具1の上端部が装置本体から回転運
動と上下往復運動を受けるように結合されるとともに、
連結棒3の上端が装置本体の切り込み軸の回転によって
下方に押し下げられるように結合される。
【0023】連結棒3がばね20の付勢力に抗して押し
下げられると、上端部を連結棒3の下端部と結合された
ウェッジ連結部材4は、その下端部に固定されたウェッ
ジ本体5を同じストロークだけ下側に押し下げるため、
ウェッジ本体5の内周面と円錐面係合している複数個の
砥石台6は、弾性体16,16の付勢力に抗して各砥石
7をワーク26の表面に押圧し、ワーク26の外表面に
ホーニング加工を施す。
【0024】ホーニング加工中、マンドレルAは回転運
動をしながら上下方向に往復運動を行なうが、ワーク2
6の外径が要求される仕上げ寸法になっていない状態で
は、ゲージ部材8の仕上げ寸法部分より外径の大きなワ
ーク26は、マンドレルAが下降してくるときに、ゲー
ジ部材8内に入ることができない。このため、ゲージ部
材8と接触したワーク26は、その上側に載置された可
動電極案内環9と、これに結合された可動電極10とを
ばね24の付勢力に抗して上方に移動するため、マンド
レルAの下降中も、可動電極10の電極板10cは、固
定電極11の第1電極11bと第2電極11cとに接触
しない位置に保持される(図7参照)。
【0025】しかしながら、ワーク26へのホーニング
加工がすすんで、ワーク26の外径がゲージ部材8の仕
上げ寸法部分より少しでも小さくなると、ワーク26は
ゲージ部材8内に入ってゲージ部材8を上方に移動しな
くなる。それ故、ホーニング加工中のストローク下降時
に、ワーク26によって上方に移動されない可動電極1
0は、ばね24の付勢力によって電極板10cを固定電
極11の第1電極11bと第2電極11cとに接触した
状態に保持する(図8参照)。
【0026】このため、ワーク26の外径が仕上げ寸法
に研磨されると、固定電極11の2つのリード線12
a,12bから通電信号が送り出されるので、この通電
信号により、2つのリード線12a,12bの間に接続
されたランプを点灯したり、ブザーを鳴らして加工技術
者にワーク26のホーニング加工が終了したことを知ら
せると同時に、装置の運転を自動的に停止する。
【0027】したがって、この考案のマンドレルAを用
いる場合には、ホーニング加工中に装置を停止してワー
ク26の外径を測定する手数を省略することができるだ
けでなく、ワーク26の外径がゲージ部材8によって決
まる仕上げ寸法に加工されたときに、加工が終了したこ
とを自動的に報知したり、装置の運転を停止したりする
ことができるため、ワーク26の外径のホーニング加工
において、加工技術者の経験の有無や勘の良し悪しと無
関係に、仕上げ精度のバラツキを少なくするとともに、
加工の能率を著しく向上することができる。
【0028】なお、ゲージ部材8としてこの実施例に示
す如く、中空管の両端の入口側内面に、仕上げ寸法がそ
れぞれ形成された構成のものを使用すると、一方の入口
側の仕上げ寸法部分が磨滅その他の原因によりゲージと
して使用できないときにも、ゲージ部材8の上下を逆に
するだけで他方の入口側の仕上げ寸法部分をゲージとし
て用いることができるので、ゲージ部材8の寿命を2倍
に長くすることができる。
【0029】
【考案の効果】以上詳述したように、本考案によれば、
次に記載するすぐれた作用効果を奏する。請求項1に記
載の外径ホーニング用マンドレルにおいては、ホーンヘ
ッドの中空穴に、可動電極と結合された可動電極案内部
材により下向きに付勢されるゲージ部材が設けられると
ともに、可動電極のストローク下降時の下端部分に、ゲ
ージ部材の仕上げ寸法部分が加工されたワークに外挿さ
れる状態になったときに、可動電極と接触して通電信号
を送る固定電極が設けられているので、ワークの外径が
仕上げ寸法にホーニング加工されると、固定電極から送
り出される通電信号により、加工の終了を自動的に報知
したり、装置の運転を自動的に停止させることができ
る。
【0030】このため、ワークの外径にホーニング加工
を行なう場合において、複数の加工技術者の間だけでな
く、同一加工技術者についても、従来の場合に比べて仕
上げ精度のバラツキを少なくするとともに、加工時間を
短縮して生産性を向上することができる。しかも、中空
穴を備えたホーンヘッドがホーンヘッド取付具から軸方
向に設けられ、ホーンヘッド取付具には、ホーンヘッド
に対して軸方向移動可能に設けられた連結棒が挿通さ
れ、この連結棒の先端部がホーンヘッドの中空穴の基部
に挿入され、ホーンヘッドの基部には、軸方向に長い押
下案内溝が形成され、ホーンヘッドの外周には、ウエッ
ジ連結部材が軸方向摺動可能に設けられ、連結棒の先端
部は、押下案内溝を通してウェッジ連結部材の基端部と
結合され、ウェッジ連結部材の先端部に、ウェッジ本体
の基端部が結合され、ウェッジ本体は、中空穴が形成さ
れるとともに、中空穴の内面が、先端に向かって拡がる
円錐面に形成され、ホーンヘッドの先端部分には軸方向
に長い砥石台取付穴が周方向に複数個形成され、この砥
石台取付穴には、内面に砥石を固定された砥石台が径方
向可動に取り付けられ、砥石台は、径方向外向きに付勢
されるとともに、砥石台の外面に形成された円錐面をウ
ェッジ本体内面の円錐面に押圧された状態で取り付けら
れ、このホーンヘッドの内面の、砥石台取付穴より基端
寄り位置に環状受面が形成され、しかも、この環状受面
に環状のゲージ部材が載置されるとともに、ゲージ部材
の基端面上に可動電極案内環が重合され、ゲージ部材の
内面に、ワーク外面の仕上げ寸法に適合する内径を有す
る環状凸部が形成され、ウェッジ連結部材に外装されて
可動電極が設けられ、可動電極は外向き鍔状に形成され
るとともに先端面に電極板が設けられ、可動電極はウェ
ッジ連結部材に対して軸方向移動自在とされるととも
に、ホーンヘッドに対して先端方向に付勢され、可動電
極案内環と可動電極とは、ホーンヘッドおよびウェッジ
連結部材の各軸方向中央部に形成された可動電極案内溝
を通して結合され、ゲージ部材内をワークが挿通したと
きの可動電極の移動先端位置に、可動電極と接触して通
電信号を送る固定電極が設けられてなるので、少ない部
品数で、かつホーンヘッド内にゲージ部材を設けること
ができ、量産に適するとともに、装置の小型化を可能と
し、剛性の低いワークに対しても高精度なホーニング加
工を行うことができる。さらに、ゲージ部材を環状と
し、このゲージ部材をホーンヘッドの環状受面と可動電
極案内環との間に介在させる構成としているので、ゲー
ジ部材に不測の外力が作用するおそれがなく、ゲージ部
材をホーンヘッドの軸と同一中心に保持させることがで
き、ホーニング加工の終了を正確に報知させることがで
きるので、ホーニング加工精度を高精度に保つ。そし
て、ゲージ部材のみの交換を可能にして交換作業も容易
に行える。
【0031】請求項2に記載の外径ホーニング用マンド
レルにおいては、ゲージ部材は、中空管の両端の入口側
内面に、仕上げ寸法がそれぞれ形成されているので、ゲ
ージ部材の上下を逆にして使用することにより、一方の
入口側内面にしか仕上げ寸法が形成されていない場合に
比べて、ゲージ部材の寿命を2倍に長くすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1のII−II断面図である。
【図3】図1のIII−III断面図である。
【図4】図1のIV−IV断面図である。
【図5】ゲージ作動板に保持された固定電極の一実施例
を示す平面図である。
【図6】図5のVI−VI断面図である。
【図7】ワークの外径が要求される寸法に仕上げ加工さ
れる前のストローク下降時の状態を示す縦断面図であ
る。
【図8】ワークの外径が要求される寸法に仕上げ加工さ
れた後のストローク下降時の状態を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
2 ホーンヘッド 2a 環状受面 2b 押下案内溝 2c 可動電極案内溝 2d 砥石台取り付け穴 3 連結棒 4 ウェッジ連結部材 4a 可動電極案内溝 5 ウェッジ本体 5a 円錐面 6 砥石台 6a 円錐面 7 砥石 8 ゲージ部材 9 可動電極案内環 10 可動電極 11 固定電極 26 ワーク A マンドレル

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転運動と軸方向の往復運動とを同時に
    行ないながら、砥石を内側方向に移動させる外径加工用
    のホーニング装置であって、 中空穴を備えたホーンヘッドがホーンヘッド取付具から
    軸方向に設けられ、 ホーンヘッド取付具には、ホーンヘッドに対して軸方向
    移動可能に設けられた連結棒が挿通され、 連結棒の先端部がホーンヘッドの中空穴の基部に挿入さ
    れ、 ホーンヘッドの基部には、軸方向に長い押下案内溝が形
    成され、 ホーンヘッドの外周には、中空管状のウエッジ連結部材
    が軸方向摺動可能に設けられ、 連結棒の先端部は、押下案内溝を通してウェッジ連結部
    材の基端部と結合され、 ウェッジ連結部材の先端部に、ウェッジ本体の基端部が
    結合され、 ウェッジ本体は、中空穴が形成されるとともに、中空穴
    の内面が、先端に向かって拡がる円錐面に形成され、 ホーンヘッドの先端部分には軸方向に長い砥石台取付穴
    が周方向に複数個形成され、 この砥石台取付穴には、内面に砥石を固定された砥石台
    が径方向可動に取り付けられ、 砥石台は、径方向外向きに付勢されるとともに、砥石台
    の外面に形成された円錐面をウェッジ本体内面の円錐面
    に押圧された状態で取り付けられ、 ホーンヘッドの内面には、砥石台取付穴より基端寄り位
    置に環状受面が形成され、 この環状受面に環状のゲージ部材が載置されるととも
    に、ゲージ部材の基端面上に可動電極案内環が重合さ
    れ、 ゲージ部材の内面に、ワーク外面の仕上げ寸法に適合す
    る内径を有する環状凸部が形成され、 ウェッジ連結部材に外装されて可動電極が設けられ、 可動電極は外向き鍔状に形成されるとともに先端面に電
    極板が設けられ、 可動電極はウェッジ連結部材に対して軸方向移動自在と
    されるとともに、ホーンヘッドに対して先端方向に付勢
    され、 可動電極案内環と可動電極とは、ホーンヘッドおよびウ
    ェッジ連結部材の各軸方向中央部に形成された可動電極
    案内溝を通して結合され、 ゲージ部材内をワークが挿通したときの可動電極の移動
    先端位置に、可動電極と接触して通電信号を送る固定電
    極が設けられている ことを特徴とする外径ホーニング用
    マンドレル。
  2. 【請求項2】 ゲージ部材は、環状体の両端の入口側内
    面に、仕上げ寸法に適合する環状凸部がそれぞれ形成さ
    れている請求項1に記載の外径ホーニング用マンドレ
    ル。
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