JPS58109265A - 多層砥石インサ−トを備えた一定直径の１回通し研削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多層砥石研削（本明細書にて「研削」とは「研
摩」−をも意味するものとするｃ、）手段と、該研削手
段の寸法をｍａｔ、そして固定するための並−運動自在
のアーバとを備えた調整自在の１回通し工具に関するも
のである。

従来の先行特許は機械加工される穴内にて回転されそし
て軸方向に挿入されるにつれて研削手段を＃ｌ！ＩＩＩ
するようにした拡張自在の研削工具を開示する。例えば
エマーソン（ｈｅＹｌｌｍ　）の米国特許第１．７９’
ＬＡ９１号はばねにより付勢されたアーバを有し、該ア
ーパは、工具が穴内で回転し且つ軸方向に数回通して移
動されモして各挿通毎に穴の径が漸次太きなるように構
成されているとき、該工具の整列作用をなすようにした
ホーニングエにを開示する。同様に、ブレイルツタ（ｌ
ｌａｙｌｏ＠ｋ）の米国特許第４．０７５，７９４号は
傾斜したアーパな備え、該アーバは工具が機械加工され
る穴内で一転しそして軸方向に移動されるとき工具を整
列せしめる働きをなし、又更に各砥石を本体の外方向へ
と付勢するべく軸方向に配置されたばねを備えた多数回
通しのホーニング工具を開示する。

本発明の目的は所定量の材料を研削除去するために工員
を回転しそして大を貫通して工具を１回だけ軸方向に挿
通して大の機械加工を行なうための改良された１回通し
研削工具を提供することである。該機械加工において工
作物は所望に応じ同様の工具で更に材料の研削除去を行
なうために更に他の工作位置へと移動される。又、該工
具は研削手段と調整自在のアーパを具備し、該アーバは
穴を所望の１回通し寸法に機械加工しそして機械加工時
の工具ｍ列を行なうために研削手段の直径寸法を調整し
そして固定する働きをする。

本発明の上記目的及び他のＩ！目的を実施するに当り、
研削手段は複数の砥石を具備し、該砥石の研削部分は、
研削手段を所望の１回通しＶ削直径に位置決めするため
に本体部分の内方に位置しそして相対並進運動する砥石
位置決め表面と協働するアーパによって調整自在に位置
決めされる。アーパの一部の表面はその直径が研削手段
の各砥石の砥石位置決め表面の小径端部の空間によって
一定される直径より大台（且つ研削手段の円柱状研削部
分の直径より小さくされ、それによって該アーパは所望
の１１ｇ１通し研削直径を保持するべく各砥石に対し所
定の位置に解除自在に保持することができる。このよう
な工具の構成とすることにより機械加工される穴を貫通
して１回遍し工＾を回転し且つ軸方向に移動させるとき
適当な工具の整合が得られる。工具の初期サイジング（
寸法決め）及び摩耗を補正するためのすイジンダによっ
て研削手段は、穴を所望の寸法に機械加工し且つ機械加
工時に工具の適当な整列を行なうように所望の１１＆１
通し寸法に調整される。

研削工具は、その好ましい構造においては、円線形状を
した一つのアーパを具備し、鋏アーパは該アーバに連結
され、且つ工具本体に連結されたナツトに蝿合し貫通し
ている螺子スタッドによって工具本体に対し軸方向位置
決めがなされる。円錐部の傾斜表面は各砥石を位置決め
し１−通し研削直径を一定するべく各砥石の傾斜表面に
係合する。環状の本体溝部及び砥石溝部に装着された円
形スプリングは穴を貫通した１＠通し工具の回転及び並
進運動時に砥石を本体の内方向に保持する。

摩耗補正はアーバを研削手段に対して連動させ該アーパ
を所望の予め設定された１回通し材料除去研削直径に位
置決めするよさにしたアーノ（の位置調整によって行な
われる。

本明細書に開示される工具の構造は種々の用途に使用し
得るが、特に研Ｉｔ（研摩等を含む）に適用し得るもの
である。好ましい実施態様において、一体の工具本体は
半径方向及び軸方向に各砥石を案内しそれによって一定
形状の研削手段を画定するため０複数の日新を具備する
・各砥石′ｌ）１″！側傾斜表面は砥石を傾斜アーバに
取付ける機能をなす。

アーパと砥石間の相対軸方向運動によって工具の□寸法
が設定される。このそうにして工具の初期サイジングが
行なわれそして使用される。砥粒の摩耗はアーパを砥石
に対して移動し、工具寸法を所望の１回通し材料研削に
適したものとすることによって補正される。

本発明の目的、特徴及び利益は以下の説明にてより明ら
かとなるであろう。

本発明に従って構成された１１ｇ１通し工Ｊ４１０が嬉
１図〜第３図に図示される。該工具１０はスピンドルチ
ャック１２に取付けられ、軸線のまわりに一転される。

それによって工具を軸線方向に穴を貫通して１回移動せ
しめることによって該穴に機械加工がなされる。工具１
０はａＳ自在の複数制の研削手段１４、調整自在のアー
ノ４１６及ｄ工具の後端に設けられた螺子付ｊｌＩｍ！
スタッド１８を具備する。

第２図に最もよく図示されるように、工具１０は例えば
−のような適当な金属にて作られた一体の工具本体２０
を有する。工具本体２０は複数個の砥石２２を有する。

該砥石２２は例えばダイヤモンド又は立方晶系の窒化硼
素のような砥粒から成る弧状の表面２４を有する。該表
面は仕上げ工程に使用可能の砥石容量を増大することの
できる多層砥石を一定するような適当な態様で形成、さ
れる。　　　　　　　　　　１・ 工具１０は１回挿通作業態様にて使用される。

該作業において工具１０は材′料を研削除去するために
工作物の穴を貫通して１回挿通され、次でダ（込みサイ
クル時に該穴から引き抜かれる。斯る１回通しによる仕
上げ作業によって寸法、真円度及び真直度の正確な穴を
形成することができるであろう。後述されるように、工
Ｊ４１０は所期寸法より大きな穴の形成を防止するため
に所歳の１＆径に予め設定される。工具１０は工作物の
穴を貫通して挿通されるとき、穴の全長にわたって予め
設定された工具の直径となるように一転される。

通常、１回通し時の材料の研削除＊臘は比較的小さく、
鰻大数千分の１インチ程度に制限される。

所要材料研削除去量が工具の１回通しによる材料除去に
よって得られる研削除責量を超える場合には、工具の１
＠通しによる材料除去能力を超えることなく工作物の所
望の孔径を形成せしめるべく漸次大きくなった径を有す
る工具を備えた各１回通しステーシーンと整列して追加
の工具が配列される。各機械の１回通しステージ曹ンに
は米国に１９８０年３月１日に出願されたボール・フイ
ツソパシリツタ他の米国特許出願番号第１２４９２２号
に記載された中間＃を測装置を装着することがで１回通
しによる材料研削量及び数多くの工作物に対する研削反
復精度は一部は各研削砥石２２の形状及び装着態様に左
右される。゛　　□更に詳しく言えば、工具本体２０に
は同局方向に５ｌｌＩｔ、て三つの凹所２６が形成され
る−６凹所２６に砥石２２が受容される。各凹所２６の
離間は各砥石２２の側面 Ｓ２、Ｓ４に係合しそして該側面を鐙動自在に案、３４
は工具が所望の材料研削 除去直径へと藺もって設定されると機械トルクにがりと
固定する。同様 に、各凹所は対向して両端面！＄６、！１Ｂを有する。

０の送入及び後門時の軸方向移 動を防止するべく各砥石２２０両端部４０．４２更に、
各砥石２２は、外表面が弧状の研削面２４となっている
研削手段４Ｂに対して成る４斜にて形成された内面４６
を着する。

内＠４６は研削面２４を前もって設定された研削手段直
径に調整自在に位置決めするためにアーμ１６の傾斜外
表面５０に係合する。

アーμ１６の調整は薄ナツト５６によってアーμ１６の
小径端５４に取付けられた螺子スタッド５２によって行
・なわれる。スタフｙ５２はナツト５８と螺合する。ナ
ラ）５Ｂは本体２０の端ぐり部６０に装着される。本体
２００円周方向に等間隔で設けられた止め螺子６２がナ
ツト５８の満６４に係会し、ナツト５１％が本体に対し
て一転しないように該ナツトを固定する。従って、アー
μ１６が回転すると、アーμ１６は面４６に対して並進
運動し、各砥石を１回遷し研削除去に必要な所望の直径
に調□整される。

アーμ１６の大径端部の外周辺にはアーμ１６の１転量
によって工具の研削手段の径の変動量を算定し得るよう
に予め所望に応じ較正された間隔にて鋸歯状突起６６が
形成される。ばねプフンジャ６Ｂが本体２０の端部孔６
９に装着され、突起６６に出入して係合するぺ（構成さ
れる。この構成によりアーμ１６の調整位置の表示が聴
覚的に行なわれ且つ該位置への保持作用をも行なわれる
。

更にこの構成によって砥石２２の摩耗を補正するための
直径の較正が可能となる。

各砥石２２は、本体２００軸方向に離隔した箇所に形成
された弧状溝７４．７６内に装着された一対の円形スプ
リング７０．７２によって日部傭壁２８、ｓＯ及び端ｗ
５６．３８の内方に保持される。各砥石も又、研削面２
４より相分内方にスプリング７０．７２を装着しそれに
よって研削作動部にスプリングを露呈することなく工具
の摩耗調整をなし得るように本体の溝７４．７６と整列
したスプリング溝７Ｂ、８０を具備する。

更に又、工具本体２０は、チャックに受容される小径端
部８２と、上記米国特許出願書号第１２４９２２号に説
明されるような計測プラグを摺動自在に支持するような
中間直径部８４とを備えた突出部８０を有する。　　□ 作動に際し、アーパ１６が回転するとナラＦ５６及びス
タッド５２の働きによりアーパ１６は本体２０に対し軸
方向に移動し出入運動を行なう。

アーパ１６が本体２０へと進入すると１、研削手段１４
の１同通し材料研削直径は増大する。アーバ１６が本体
２０の外方へと運動すると、研削手段１４の直径は減少
するであろう。このような＃１！ｌｌ＆態様は、回転自
在の補正軸８６を突出＠ａＯの孔８８を貫通して装入し
アーパの回転及び並進運動を行なうようにした自動工具
−整装置にも容易に適用し得るものである。

本発明の他の実施態様が＃Ｉ４図〜第９図に説明される
。予め設定し得る、一定直径の１１ｇ１通し工具９０が
図示される。該工具は一体に形成された本体９２を具備
する。該本体９２にはｌＩＩ故の工具凹所９４が円周方
向に離間して形成される。各凹所は一対のインサート１
００を支持する隔設された＠＠９６．９Ｂを具備する。

更に詳しく言えば砥石インサート１００の側部１０２は
壁９６によって支持される。他Φインサート１００の反
対側部１０４は壁９Ｂによって支持される。一対のイン
サー）の他方側部１０２．１０４はインサートクランプ
１１０の側部１０４．１０Ｂに係合する。

各インサートクランプ１１０は第５Ｗｉに図示されるよ
うに楔形とされ、一対の螺子１１２．１１４によって適
当に保持される。これによって砥石インサー）１００は
本体９２にしっかりと保持され、研削面１１６によって
一定される一定直径を有した研削手段をインサート１０
０に形成する。

所定直径への調整は各凹所９４の底部に形成された傾斜
面１１Ｂと・各インサー）１００（Ｄｊｇ台に形成され
た傾斜部１２０との間の相対並進運動によって行なわれ
る。工具直径を増大させるため　□には螺子１１２．１
１４を各クランプ１１０の内部に形成された肩１２２か
ら離動させることによって各クランプ１１Ｇが解放され
る。各インサート１００は解放されそして第５図でみて
右側へと移動可能とされる。斯る運動によりインサート
１０８は凹所９４の外方へと移動される。工具直径はイ
ンサー）１００を反対向に移動させることによって行な
われる。＊ｍが終わり螺子１１２．１１４が肩１２２に
しっかりと係合する程度□に十分本体内へと螺入される
と、インナートクランプ１１０は所望直径を固定するべ
くインサートに抗して押入される。

第１図〜第３図及び第４１！Ｉ〜第９図に例示される実
施態様は特に大寸法、真円度及び真直度を改良すること
のできる１回通し仕上作業を行なうのに適した構成の直
径一定の研削工具を開示するものである。

第１図は本発明に従って構成されそして回転自在の且つ
軸方向に可動の工具チャックに取付けられた研削工具の
縦断面図である。

第２８！は第１図の線２−２に沿って矢印の方向にみ゛
ｉ工具の横断面図である。

第゛３図は第１図の線５−３に沿って矢印の方向にみた
横断面図である。

１１４ｍは本発明の他の実施態様のｌｌｌＩｌｌ図であ
る。

第５図は第４図の実施態様の端面図である。

第１Ｑは第４Ｗｉの実施態様における研削工具ホルダの
部分拡大図である。

第７ｉｉ！ｌ！は第５図の＠７−７に沿って矢印方向に
みた部分拡大横断面図である。

第８図は第４図の実施態様に使用されるダイヤモンド研
削工具の側面図である。

第９図は第８図に図示される工具の端面図である。

第１０図は第１図の工具の斜視図である。

１０．９０：１關通し工具 １４：研削手段 １６：アーパ １Ｂ＝＃盤スタツド ２０．９２：工具本体 ２２：砥石 ２６．９４：凹所 ６６；鋸歯状突起 ７０．７２：円影スプリング １００：インサーシ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　工具本体を設け、工作費の大を貫遁して工具を軸
   方向に且つ回転しながら１回遷しにて運動せしめるとき
   画工作物の大から所定量の材料を研削Ｉｋ＊するように
   ｌ１ｉｉ通し研剛直衡を維持するぺ（前記本体に研削手
   段がｌＩ庫的に連Ｉｆ可能とされ、鍍記１ｌｆ１１１１
   手段は砥石研劇画と、Ｉ／ＩＩｌ！８本体によって案内
   され且つ支持され今面とを有した砥石を複数個具備して
   おり、更に前記各砥石は軸７１１１に傾斜した位置決め
   表面を有し、前記本体内に紘曽記番位置決め表面と偽金
   することがてき且つ前記各位置決め表面に対し′（軸方
   向に＠＊＊進運動をすることができそれによって前記研
   削乎、段の直径を調整するようにした傾斜支持表面乎、
   段が配設亨れ、更に前記研削手段を調整された直径状−
   に一定し、それによって鍵記−，劇手段が初期１回通し
   研削直！Ｉに予め設定され叉廖耗を補正するべく該１！
   ｇ１通し研ｍ＊径を再設定することもず能とする調整手
   段が設けられたこと、を特徴とする１４回通し研削工具
   ・　　　　　　　　　、 ２）工具本体は一体に１廖威され、そして砥石を牛径方
   向及び軸方向に案内し干れ←よって研削手段を所定の形
   状、に圃、率するための声内手２段を形成する複数の凹
   ７所ｔを慕備しており２番砥石は多層の砥石材料を備え
   てお町１．各前記位置決め摩面は砥石の内面←形成１！
   ！れた傾、斜表面であり、傾斜支持表面手段は鍵、可傾
   −位置、決め１Ｉｌｉ＆−偽金する傾斜アーパであり、
   それによって砥石粒子の摩耗は前記了−パを砥石に財し
   て運動させ工具寸法を初期１１ −通し材料除夫直衛へと再設定することによって補正さ
   れるようにした＊＃請求の範囲第１項記載の工＾。 ３）　各砥石は工具声体と偽金する少なくとも一つの側
   面を有し、二組の砥石間には空間が設けられ、験空関に
   は横状の夕？ンプが配設され、前記タテンプは各砥石を
   工具本体の軸方向の種々の位置に固定するために該工具
   本体に取付けられ、傾斜支持表面手段と位置決め表面と
   は、研削手段の１回通し研削直径を種々に調整するべく
   種々の軸方向位置にあるときに協働するようにした特許
   請求の範囲第１項記載の工具。 ４）傾斜支持表面手段は回転自在の表面を有し、調整手
   段は傾斜支持表面手段を軸方向に位置決めするために該
   傾斜支持表面手段の固転時に作動し優る一転螺子手段を
   具備して成る４Ｉ許曽求の範囲第１項記載の工具。 ５）調整手段は傾斜支持表面手段に形成された複数の鋸
   歯状突起と、工具本体に配設され験工具本体に対して前
   記傾斜支持−面手段を保持するために前記鋸歯状突起の
   一つにばね偏倚されたビン手段とを具備して成る特許請
   求の範囲第４項記載の工具。 ６）工具本体を設け、工作物の大を貫通して工員を軸方
   向に且つ一転しながら１回通しにて運動せしめるとき該
   工作物の大からＰｆｔ定量の材料を研削除去するように
   １回通し研削直径を維持するべく前記本体に研削手段が
   固定的に連結可能とされ、前記研削手段は弧状の砥石研
   削面と、工作物から材料を研削除去するときトルク及び
   スラスト負荷に対抗するべく前記本体によって軸方向及
   び円周方向の両方向に案内され且つ支持される面とを有
   した砥石を複数個具備しており、更に前記砥石は軸方向
   に傾斜した位置決め表面を有し、前記工具本体内には前
   記工具本体から夾出す４大径部を有し更に前記各位置決
   め表面と係合することができ且つ前記各位置決め表面に
   対して軸方向に相対並進運動をすることができそれによ
   って前記研削手段の直径を調整するようにしたアーバ手
   段が配設され、更に前記研削手段を調整された直径状態
   に固定し、それによって前記研削手段が初期１回通し研
   削直径に予め設定され又摩耗を補正するべく＃１１回通
   し研ｌ１４直径を何設定することも可能とする調整手段
   が設けられたことを特徴とする１回通し研削工員。 ７）各砥石位置決め表面は成る空間を一定する外方端を
   有し、アーパの傾斜表面の一部分は前記砥石゛位置決め
   表面の外方端に′よってｌＩ威された空間にて一定され
   る直径より大き（且つ研削手段の弧状研削面の直径より
   小きい直径を有するようにされ、それによってアーパは
   初期１回挿逓研削直径を再設定するぺ（砥石に対して所
   定の再設定可能位置に解除自在に保持することができる
   ように構成されて成る特許請求の範囲第６項記載の工具
   。 ８）アーパは工具本体に対して軸方向に配置された円錐
   形状体とされ、該円錐形状体の傾斜表面は番砥石の傾斜
   位置決め表面゛と係合し、各砥石が１回通し研削直径を
   画定するべく該各砥石を配置せしめ、工具本体及び研削
   砥石には外方溝が形成され、゛工作物を貫通した１回通
   しによる工具の回転及び軸方向運動時に各砥石゛をアー
   バの方へと工具本体の内方向に押圧保持するために前記
   工具本体溝及び砥石溝内に円形スプリングを装着し、前
   記アーバは保持手段によって調整自在に適所に保持され
   、又前記アーバと円形スプリングはその閾にＭ記各砥石
   を保持し、工具の工作物大を貫通した１回通し運動時に
   １回通し研削直径を保持しそして砥石の半径方向運動を
   阻止するようにした特許請求の範囲第６項記載の工具ｄ
   ゛ ９）アーパは工具本体に対して相対回転運動し得るよう
   にされ、前記アーパの小径端には螺子溝が形成され、該
   螺子はアーバを工具本体に対して軸方向に並進運動させ
   るべくアーバを回転させるときに作動するようにした特
   許請求の範囲拍６項記載の工具。 １０）Ｉｌ整手段はアーバの大径端部に形成したｖＩ数
   の鋸歯状突起と、工具本体に配設されそして前記アーパ
   を工具本体に対して保持し且つ工具直径の較正された調
   整をなし摩耗の補正を行なうために前記鋸歯状突起の一
   つにばね付勢されたビン手段とを具備して成る特許請求
   の範囲＃Ｉ９項記載の工具Ｏ