JPH081808Y2 - 穴内面研磨工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は穴の内面を機械的に回転
研磨する工具に関し、例えばホーニングヘッドとして又
は管内面研磨用の回転工具として好適な工具構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ホーニング盤などで工作物の穴の
内面を研磨する場合には、図３に示すような形状のホー
ニングヘッド５０の回転軸部５２を主軸に取付け、円筒
形状のホーニング部５４を穴内において回転させながら
往復動させている。ホーニング部５４の外周面には研磨
チップ５６が取付けられ、その表面が穴内面に接触して
研磨される。ここで、縦溝５８は研磨くずを排出するた
めのものである。このホーニングヘッド５０と同様の工
具が管内面の研磨用にも用いられる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記従来の工具は穴の
軸線が直線である場合にのみ研磨可能であり、曲孔や曲
管には全く対応できないという問題点があった。また、
穴の軸線に対する回転軸５２の導入方向に僅かでも狂い
が生ずると穴の真円度が悪化し、穴の位置ずれを起こす
など、工作精度が工具の精度だけでは決まらず、ばらつ
きの原因になるとともに工作物の位置決めに負担がかか
るという問題点もあった。そこで本考案は上記問題点に
鑑み、曲孔や曲管の内面研磨にも使用できるとともに加
工精度が回転軸の方向に敏感でない研磨工具を実現する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案が講じた手段は、少なくとも２つの膨出部、す
なわち回転軸よりも外径の膨らんだ部分を回転軸の軸線
方向に間隔を以て設けるとともに、これらの膨出部の間
に両者を接合する自在軸継手を取付け、膨出部には、そ
の少なくとも最大径部分を含むその両側表面に、回転軸
の軸線上に中心をもつ連続した球面部分を形成して、こ
の球面部分に研磨面を形成するものである。

【０００５】

【作用】かかる手段によれば、両者間に設けられた自在
軸継手により２つの膨出部は相互に軸線方向の角度が少
なくとも所定範囲内で可変となる。また、膨出部の研磨
面は球面に形成されているので穴内面に対し線接触に近
い状態で研磨が行われ、回転軸と穴の軸線方向とのずれ
に対して自由度が与えられる。したがって、曲折した穴
内面に対しても支承なく研磨できるとともに、穴の軸線
方向に対する回転軸の導入方向の許容範囲が大きく、回
転軸の導入方向のずれが穴加工の精度を悪化させない。
ここで、回転軸及び自在軸継手は最も基部側の膨出部に
より支持されて穴内を安定して回転するので、有害な振
動の発生が抑制される。

【０００６】

【実施例】次に添付図面を参照して本考案に係る穴内面
研磨工具の実施例を説明する。図１は本考案の第１実施
例を示すもので、この工具１０は工具鋼で形成されてお
り、駆動装置の主軸に結合される回転軸１２と、その表
面１４ａ，１８ａが回転軸１２の軸芯に中心をもつ球面
に形成された２つの膨出部１４，１８と、膨出部１４と
１８との間において回転軸部１２ａと１２ｂとを接合す
るフック形の軸継手１６とを有する。膨出部１４及び１
８の表面には、その最大外径部を含む帯状に形成された
研磨面２０及び２６と、縦方向に伸びる排出溝２２及び
２８が形成されている。研磨面２０，２６は、例えば所
定粒径の人工ダイヤモンド砥粒をニッケルの無電解メッ
キで固着させて形成する。最大外径は、加工段階により
異なるが、仕上げ加工の場合には一般に穴径よりも数マ
イクロメータ大きな値に設定される。軸継手１６は、十
字形金具２４により回転軸部１２ａと１２ｂとの軸線間
角度を所定範囲内で許容する公知の自在軸継手である。

【０００７】次に上記第１実施例を用いた穴内面の研磨
方法について説明する。回転軸１２は工作機械の主軸に
取付けられ、当初は低速回転で膨出部１８の振動を抑制
しながら、穴内に導入する。膨出部１８に続いて膨出部
１４も穴内に入った時点で、回転軸１２を所要の回転数
に上げ、例えば軸線方向に所定周期の往復動作を施しな
がら穴の深部に向けて工具を進行させる。研磨時におけ
る軸線方向の動作は目的に応じて種々に行われるが、例
えば穴又は管の内面の鏡面仕上げを目指す場合には短周
期の往復動を重畳させながら、穴の深さ範囲を往復研磨
する。研磨工程を終了する場合には、回転速度を低下さ
せた後、ゆっくりと２つの膨出部１４，１８を穴内から
引き出す。ここで、軸継手１６の存在により膨出部１８
は径方向の自由度をもっているが、回転軸１２に固定さ
れた膨出部１４が穴内で安定して回転することにより、
ジョイント部も安定して回転するので、膨出部１８の有
害な振動等が防止される。

【０００８】穴の軸線が曲線となっている場合には、内
面の曲率に応じて軸継手１６が屈曲するので、曲がりに
沿った研磨を行うことができる。研磨面２０，２６は球
面となっていることから、ほぼ線接触に近い状態で管内
面が研磨されるとともに回転軸が穴の軸線に対して傾斜
しても接触外径が変化せず、接触部が研磨面内で移動す
るだけで何ら支承なく研磨を行うことができる。このこ
とは回転軸部１２ｂが回転軸部１２ａに対し屈曲する際
の膨出部１８の研磨面２６においてのみならず、回転軸
１２に固定された膨出部１４の研磨面２０においても穴
の曲折に対して問題を生じさせない。なお、穴の曲がり
が大きくなる程、穴径及び真円度を維持する観点から本
実施例の効果が大きくなる。特に曲管の内面を研磨する
場合には曲管自体の固定が困難な上に種々の形状のもの
があるので、一般に回転主軸に対して回転軸１２の方向
を精度良く決めることが難しいが、この工具の場合には
上記理由により回転軸１２の導入方向に対する加工精度
の影響がほとんどないのできわめて好都合である。な
お、加工段階、例えば粗研磨や仕上研磨などに応じて、
研磨面に付着する砥粒径や膨出部の最大外径が変えられ
る。

【０００９】図２は本考案の第２実施例の構造を示すも
ので、油圧式の加圧機構を備えた研磨工具である。この
実施例は、回転軸３１と、膨出部３２及び３４と、膨出
部３２と３４との間に設けられたバーフィールド形の軸
継手３３とを有する。膨出部３２及び３４はシリンダ３
５及び３８内に取付けられた加圧部３６及び３９を備え
ている。加圧部３６及び３９の表面形状は回転軸３１の
軸芯に中心をもつ球面の一部となっており、この表面上
に第１実施例と同様の研磨面３７及び４０が形成されて
いる。また、膨出部３２及び３４の表面には第１実施例
と同様の排出溝４１が形成される。回転軸３１の内部に
は給油管４２が導入され、コンロッド４３，４４及び４
５，４６を介して加圧部３６及び３９に油圧が伝達され
る。

【００１０】上記各実施例では、膨出部全体が球状に形
成されているが、実際は穴の軸線曲率に応じて穴内面に
接触する表面のみが球面に形成されていれば充分であ
り、例えば第２実施例では加圧部３６，３９の表面だけ
が問題となる。自在軸継手は、公知のフック形、こま
形、等速形など、要求精度、耐久性、角度範囲などによ
り適宜選定されうる。ここで、研磨時に要求される工具
の回転速度や直進又は往復動の速度に応じて、ジョイン
トの角度変位に対し抵抗力を付することもできる。この
抵抗力は、ばねやブッシュ等の弾性部材を接合部に取付
けたり、流体圧などを印加することで実現できる。膨出
部間の寸法は、継手の可動範囲、研磨する穴の曲率及び
深さなどによって適宜設定されるべきである。また、膨
出部を３つ以上設け、これらの間にジョイントを２つ以
上設けることも可能である。

【００１１】

【考案の効果】以上説明したように、本考案は回転軸の
軸線方向に間隔を以て形成された少なくとも２つの膨出
部と、両膨出部間に設けられた自在軸継手とを備え、膨
出部の最大径部を含む球面上に研磨面を形成したことに
特徴を有するので、簡単な構造にも拘わらず、軸線の曲
がった穴内面も研磨できる上に回転軸の導入方向に対す
る許容性が高く、穴の曲率や回転軸の導入方向のずれに
対しても穴の寸法精度を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る穴内面研磨工具の第１実施例の構
造を示す側面図である。

【図２】（ａ）は本考案に係る穴内面研磨工具の第２実
施例の構造を示す断面図、（ｂ）は同実施例を上部から
見た矢視図である。

【図３】従来の穴内面研磨工具の構造を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１０，３０ 穴内面研磨工具 １２，３１ 回転軸 １４，１８，３２，３４ 膨出部 １６，３３ 軸継手 ２０，２６，３７，４０ 研磨面 ３５，３８ シリンダ ３６，３９ 加圧板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、該回転軸に対し少なくとも回
   転方向に固定された研磨面とを有し、該回転軸の自転に
   従って回転する該研磨面により被加工物に形成された穴
   の内面を研磨する穴内面研磨工具において、 少なくとも２つの膨出部が前記回転軸の軸線方向に間隔
   を以て設けられているとともに該膨出部の間に両者を接
   合する自在軸継手が取付けられており、該膨出部には、
   その少なくとも最大径部分を含むその両側表面に、前記
   回転軸の軸線上に中心をもつ連続した球面部分が形成さ
   れ、該球面部分に前記研磨面が形成されていることを特
   徴とする穴内面研磨工具。