JPS60207763A

JPS60207763A - ホ−ニング加工装置

Info

Publication number: JPS60207763A
Application number: JP6501984A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Murai; 村井　正義; Akira Fuyuki; 冬木　明
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1984-03-30
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1985-10-19
Also published as: JPH0249869B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、自動工具交換装置を有して、１つのワークに
ついて各種の加工を連続的に行うことができるようにし
たマシニングセンタに適用されるホーニング加工装置に
関する。

（従　来　技　術）マシニングセンタは、例えば円板状の工具マガジンに保
持させた各種各回法の工具を自動工具交換装置によって
選択的に主軸に装着し、テーブルにクランプしたワーク
について各種の加工を順次連続的に行い得るようにした
ものである。然して従来のマシニングセンタには、例え
ばドリル、フライス、リーマ等の比較的単純な通常工具
しか備えることができず、回転駆動と砥石を拡張させる
ための軸方向駆動とを要するホーニングツール等の構造
の複雑な工具は使用できなかった。そのため、ワークの
高精度な内面研削加工には使用できず、該加工が必要な
場合は、高価なホーニング盤を別途備えなければならな
かった。

（発　明　の　目　的）　゛本発明は、従来における上記のような実情に鑑み、マシ
ニングセンタにホーニングツールの取付けを可能として
、該マシニングセンタにより高精度な内面研削をも行い
得るようにする。これにより、例えばスプールが摺動自
在に嵌合されるバルブボディの内面を加工する場合等に
、１台のマシニングセンタだけで、しかもワークを１回
取付けるだけでドリリング、ポーリング及びホーニング
加工等を順次連続的に行え得るようにして生産性を向上
させ、またホーニング盤等の高価な設備を不要として設
備費の低減を図ることを目的とする。

（発　明　の　構　成）即ち、本発明に係るホーニング加工装置は、ケーシング
に回転可能に支持され、且つ主軸ヘッドの主軸に嵌合さ
れて回転動力が入力される入力軸部を有すると共に、先
端にホーニングツールの取付部を有する回転駆動伝達装
置と、該回転駆動伝達装置における入力軸部又はケーシ
ングに設けられて通常工具と同様にマシニングセンタの
工具把持爪に把持される装置把持部と、上記回転駆動伝
達装置のホーニングツール取付部に接続され、且つテー
バ部材の軸方向の移動によって砥石が拡張するように構
成されたホーニングツールと、上記主軸ヘッドに備えら
れた砥石拡張モータと、上記回転駆動伝達装置の入力軸
部を主軸に嵌合した時に上記砥石拡張モータに接続され
て該モータの回転によりホーニングツールのテーパ部材
を軸方向に移動させる砥石拡張駆動伝達装置とを備えた
ことを特徴とする。

このような構成によれば、ドリルやり−マ等の通常工具
と同様に、ホーニングツールが先端に取付けられたホー
ニング加工装置をマシニングセンタの工具マガジン等に
備えておくことができると共に、これを主軸ヘッドに装
着することができ、また上記ホーニングツールに回転駆
動力と砥石を拡張させるための軸方向駆動力を伝達する
ことが可能となって、該マシニングセンタによりホーニ
ング加工を行うことができるようになる。

尚、従来においても、研削加工を行うことができるよう
にしたマシニングセンタが存在したが、従来のマシニン
グセンタで使用される研削工具は回転駆動力だけで作動
する単純なもので、ホーニング加工のような高精度の研
削加工は行えなかった。

（実　施　例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、第１図によりマシニングセンタの概略構成を説明
すると、該マシニングセンタ１におけるベッド２の一側
方には門型のコラム３が立設され。

該コラム３上に円板状の工具マガジン４が回転及び前後
（図面上では左右方向）動可能に支持されている。この
マガジン４の周縁には、第２図に示すように等角度間隔
で多数の工具保持部４ａ・・・４ａが設けられ、各工具
保持部４ａに把持方向に付勢された一対の工具把持爪５
，５が備えられて、該把持爪５，５により各種の工具Ａ
・・・Ａが保持されている。また、上記コラム３の内部
には主軸台６が破線で示す下方の加工位置と鎖線で示す
上方の工具交換位置との間で上下昇降可能に備えられて
いる。

一方、上記ベッド２の他側方にはワーク取付装置７が備
えられている。このワーク取付部＠７は、ベッド２上に
設けられたレール８に沿ってｘ−Ｘ′力方向第１図の左
右方向）に移動可能とされた第１テーブル９と、該第１
テーブル９上に段けられたレール１０に沿って上記ｘ−
ｘ’方向に直交する方向に移動可能とされた第２テーブ
ル１１とを有し、該第２テーブル１１上にワークＢがク
ランプされるようになっている。そして、上記主軸台６
が加工位置にある時に、該主軸台６の主軸ヘッド１２の
前方にワークＢが軸線を一致させて対向するようになっ
ている。

尚、上記テーブル９はベッド２に回転自在に軸支された
ネジ軸１３をモータ１４で回転させることによりｘ−ｘ
’力方向移動するようになっておリ、また第２テーブル
１１は第１テーブル９に回転自在に軸支されたネジ軸１
５をモータ（図示せず）で回転させることにより上記ｘ
−ｘ’方向に直交する方向に移動するようになっている
。

然して、上記工具マガジン４にはドリル、り一マ、フラ
イス等の通常工具Ａ・・・Ａに加えて、ホーニング加工
装置２０が保持されている。次に、このホーニング加工
装置２０の構成を第３図により説明する。

このホーニング加工装置２０は、ケース２１内に回転駆
動伝達装＠（以下、「回転装置」という）４０と砥石拡
張駆動伝達装置（以下、「砥石拡張装置」という）６０
とを備えた構成とされている。

回転装置４０は、ケース２１に軸受２２を介して回転自
在に支持された入力軸４１を有すると共に、該入力軸４
１におけるケース２１の主軸ヘッド側端部２１ａから突
出した部分に上記主軸ヘッド１２における主軸１６に嵌
合固着される取付部４２と、上記工具マガジン４におけ
る一対の工具把持爪５，５に把持されるＶ溝を有する装
置把持部４３とが形成されており、また該入力軸４１の
ケース２１内に位置する部分には駆動ギヤ４４が固設さ
れている。そして、ケース２１内に軸受２３゜２３を介
して回転自在に支持された中間軸４５の一端の第１中間
ギヤ４６に上記駆動ギヤ４４が噛合されていると共に、
該中間軸４５の他端の第２中間ギヤ４７が、ケース２１
に軸受２４．２４を介して回転自在に支持されたドラム
４８の外周に設けられた従動ギヤ４９に噛合されている
。更に、該ドラム４８に固着された筒状の出力軸５０が
ケース２１の反主軸ヘッド側の端面２１ｂから外部に突
出され、その先端にホーニングツール取付部５１が設け
られている。

一方、砥石拡張装置６０は、ケース２１における下方へ
の膨出部２１Ｃに軸受２５，２５を介して回転自在に支
持され旦つ該膨出部２１ｃから突出された部分の先端が
角軸部６１ａとされたモータ係合軸６１と、該軸６１に
固設された第１ギヤ６２と、軸受２６を介して回転自在
に支持されて上記第１ギヤ６２に噛合された第２ギヤ６
３と、軸受２７を介して回転自在に支持されて上記第２
ギヤ６３に噛合された第３ギＶ７６４とを有し、該第３
ギヤ６４に固着された駆動部材６５が上記回転装置４０
における入力軸４１と同芯状に配置された送り軸６６の
スプライン部６６ａにスプライン嵌合されている。また
、この送り軸６６にはオネジ部６６ｂが設けられている
と共に、ケース２１に設けられたシリンダ部２８内にピ
ストン部材２９が嵌装されて、該ピストン部材２９に形
成されたメネジ部２９ａに上記送り軸６６のオネジ部６
６ｂが螺合されている。これにより、該送り軸６６が上
記ピストン部材２９の移動に従って軸方向に移動すると
共に、自らの回転によっても軸方向に移動するようにな
っている。ここで、ピストン部材２つはビン３０によっ
て図り止めされている。そして、この送り軸６６の先端
に回転吸収部６７を介してスライドロンドロ８が接続さ
れ、該スライドロンドロ８が上記回転装置４０における
中空の出力軸５０内に嵌挿されていると共に、その先端
に後述するホーニングツールの砥石拡張ロッドの接続部
６９が設けられている。ここで、該スライドロンドロ８
と上記出力軸５０とが常時同一回転するように、出力軸
５０内に直径方向に架設されたピン７０がスライドロッ
ド６８に形成された孔６８ａに挿通されているが、該ロ
ンドロ８の軸方向の移動を可能とするため上記孔６８ａ
は軸方向に長い長穴とされている。

更に、上記回転装置１４０における出力軸５０の先端の
取付部５１に取付けられるホーニングツール８０は、第
４図に示すように上記出力軸５０に一端を接続される筒
状本体８１と、該本体８１内に軸方向に移動可能に挿通
されて、上記砥石拡張装置６０におけるスライドロンド
ロ８に一端を接続される砥石拡張ロッド８２とを有する
と共に、本体の先端部周囲には内面８３ａが傾斜面とさ
れた複数の砥石８３・・・８３が外方に拡張可能に備え
られ、また砥石拡張Ｏラド８２の先端にはテーバ部８４
が設けられている。そして、該テーバ部８４の周面に上
記各砥石８３・・・８３の内面８３ａ・・・８３ａが当
接されて該テーバ部８４ないし拡張口ラド８２の前方へ
の移動により各砥石８３・・・８３が外方に拡張される
ようになっている。

尚、上記ケース２１には先端が該ケース２１の主軸ヘッ
ド側端面２１ａから突出する位置決めビン３１が備えら
れ、バネ３２によって突出方向に付勢されている。この
位置決めピン３１には、常時は駆動ギヤ４４の歯に噛合
う噛合部材３１ａが突設され、主軸１６への装着時以外
では駆動ギヤ４４の回転を防止する一方、主軸１６への
装着時に位置決めピン３１の停止状態でケース２１が４
ｎ退してバネ３２が圧縮されると、該噛合部材３１ａと
駆動ギヤ４４との噛合がはずれ、駆動ギヤ４４が回転可
能となる。

以上の構成に加えて、このホーニング加工装置２０が装
着される主軸ヘッドには砥石拡張モータ１７が備えられ
、上記回転装置４０にお番ノる入力軸４１が主軸１６に
嵌合された時に砥石拡張装置６０におけるモータ係合軸
６１の角軸部６１ａが該モータ１７の回転軸１７ａに係
合されるようになっている。また、この時、ホーニング
加工装置２０における位置決めビン３１の先端が主軸ヘ
ッド１２の当該端面に設けられた固定ブロック１８に係
合するようになっている。この時、ブロック１８に位置
決めビン３１が係合して更にケース２１が後退すると、
バネ３２が更に圧縮されて噛合部材３１ａと駆動ギヤ４
４との噛合がはずれ、駆動ギヤ４４が０転可能となる。

次に、上記実施例の作用を説明する。

第１図に示すように、マシニングレンタ１の第２テーブ
ル１１上にクランプされたワークＢについて、前工程の
加工に続いてホーニング加工を行うものとする。この時
、先ず、主軸台６が下方の加工位置から上方の工具交換
位置に上昇することにより、該主軸台６における主軸ヘ
ッド１２に装着されていた前工程で使用された工具（図
示せず）が工具マガジン４の空所となっている保持部４
ａに一対の工具把持爪５．５によって把持されると共に
、該マガジン４が一部ストローク前方（Ｙ方向）に移動
することにより該工具が主軸１６から取り外される。次
に、工具マガジン４が所定角度だけ回転することにより
、図示のように該マガジン４の所定の保持部４ａに保持
されていたホーニング加工装置２０が主軸ヘッド１２の
前方に対向位置され、この状態で工具マガジン４が後方
（Ｙ′方向）に後退する。これにより、第３図に示すよ
うに、ホーニング加工装置２０にお【プる入力軸４１が
主軸ヘッド１２における主軸１６に嵌合されると共に、
主軸１６に備えられたチャック装置（図示せず）により
固着される。また、これと同時にホーニング加工装置２
０のケース２１から突出するモータ係合軸６１及び位置
決めピン３１が主軸ヘッド１２側に備えられた砥石拡張
モータ１７の回転軸１７ａ及び固定ブロック１８に夫々
係合され、このようにしてホーニング加工装＠２０が主
軸ヘッド１２に装着されることになる。

次に、この状態で主軸台６が下降するのであるが、この
時、上記工具マガジン４におけるホーニング加工装置２
０を保持していた保持部４ａの工具把持爪５．５が該装
置２０における入力軸４１に設けられた装置把持部４３
から離脱し、該ホーニング加工装置２０が主軸台６と共
に下方の加工位置にセットされる。また、該ホーニング
加工装置２０が加工位置にセットされると、その前方に
位置するワーク取付装置７の第１テーブル９がレール８
に沿ってＸ′方向に移動し、第４図に鎖線で示すように
ホーニングツール８０の先端部がワークＢの孔Ｂ′内に
突入される。

このようにして、ホーニング加工装置２０に取付けられ
たホーニングツール８ｏとワークＢとが所定の位置関係
にセットされると、次に該装置２０におけるケース２１
内に設けられたシリンダ部２８に流体圧が導入され、該
シリンダ部２８内のピストン部材２９と共に送り軸６６
が前方に一部ストローク移動される。また、これに続い
て主軸台６に備えられた砥石拡張モータ１７が作動し、
その回転が砥石拡張装置６０におけるモータ係合軸６１
及び第１〜第３ギヤ６２〜６４を介して駆動部材６５に
伝達され、該部材６５にスプライン嵌合された上記の送
り軸６６を回転させる。この送り軸６６はオネジ部６６
ｂが上記のピストン部材２９のメネジ部２９ａに螺合さ
れており、且つ該ピストン部材２９はピン３０によって
回り止めされているので、送り軸６６の回転により該軸
６６が前方に移動することになる。、このようにして、
該送り軸６６が上記ピストン部材２９の移動により先ず
一部ストロークだけ急速前進されると共に、次に自らの
回転により更に徐々に前進し、該軸６６に回転吸収ｌｌ
ｌ構６７を介して連結されたスライドロンドロ８、及び
該ロンドロ８に接続されたホーニングツール８０におけ
る砥石拡張ロッド８２を前進させる。これにより、砥石
拡張ロッド８２の先端に設けられたテーバ部８４が該ホ
ーニングツール８０の本体８１の先端部周囲に備えられ
た複数の砥石８３・・・８３を外方に押し出し、各砥石
８３・・・８３の外面８３ｂ・・・８３ｂをワークＢに
おける孔Ｂ′の内周面に押し付ける。

そして、この状態で主軸１６が回転することにより、該
ホーニング加工装置２０の回転装置４０における入力軸
４１が回転されると共に、駆動ギヤ４４、第１中間ギヤ
４６、中間軸４５、第２中藺ギヤ４７、従動ギヤ４９及
びドラム４８を介して出力軸５０が回転され、更に該出
力軸５０に連結されたホーニングツール８０の本体８１
が回転駆動される。これにより、ワークＢにおける孔Ｂ
′の内周面に押し付けられＩＣ砥石８３・・・８３が回
転されると共に、この回転に同期してワーク取付装置７
における第１テーブル９が軸方向に移動することにより
、上記ワークＢにおける孔Ｂ′の内周面が研削されるこ
とになる。

このようにして、工具マガジン４にホーニング加工装置
２０を備えておくと共に、これを主軸ヘッド１２に装着
して作動させることが可能となり、マシニングセンタ１
によるホーニング加工が実現される。

次に、第５図に示す本発明の第２実施例について説明す
る。

この実施例においても、ホーニング加工装置１２０は、
ケース１２１と、回転装置１４０と、砥石拡張装置１６
０とを有する。上記回転装置１４０は、一端部に主軸１
６への取付部１４２と工具マガジン４における一対の工
具把持爪５，５に把持される装置把持部１４３とを有す
ると共に、上記ケース１２１を貫通した他端部にホーニ
ングツール取付部１５１が設けられた入力軸１４１によ
って構成されている。また、砥石拡張装置１６０は、主
軸ヘッド１２に備えられた砥石拡張モータ１７の回転軸
１７ａに係合されるモータ係合軸１６１と、該軸１６１
に設けられた第１ギヤ１６２に第２ギヤ１６３を介して
連結された軸方向に長い第３ギヤ１６４と、該第３ギヤ
１６４に噛合された第４ギヤ１６５と、上記入力軸１４
１の外側に嵌合されて上記第４ギヤ１６４に固着された
送りドラム１６６とを有し、この送りドラム１６６の外
周面に形成されたオネジ部１６６ａが上記ケース１２１
の内周面に形成されたメネジ部１２１ａに螺合されてい
ることにより、該送りドラム１６６が回転した時に前後
方向に移動するようになっている。そして、該送りドラ
ム１６６に回転吸収用軸受１６７．１６７を介して結合
され且つ上記入力軸１４１上に嵌合された送りスリーブ
１６８と、該入力軸１４１内に摺動自在に嵌合されたス
ライドロッド１６９にピン１７０を介して連結し１ｃ構
成とされている。ここで、上記ピン１７０が挿通される
入力軸１４１の孔１４１ａは該ピン１７０が送りスリー
ブ１６８やスライドロッド１６９と共に軸方向に移動で
きるように長大とされている。また、スライドロッド１
６９の先端にはホーニングツール８０における砥石拡張
ロッド８２の接続部１７１が設けられている。

従って、このホーニング加工装置１２０も、入力軸１４
１における装置把持部１４３を工具マガジン４における
工具把持爪５，５で把持することにより、該マガジン４
に備えておくことができると共に、前記実施例における
ホーニング加工装置２ｏと同様にして主軸ヘッド１２に
装着することができる。そして、該ヘッド１２に備えら
れた砥石拡張モータ１７の回転により、砥石拡張装置１
６０におけるモータ係合軸１６１、第１〜第４ギヤ１６
２〜１６５を介して送りドラム１６６が回転されて該ド
ラム１６６が前進し、更に送りスリ−ブ１６８及びスラ
イドロッド１６９を介してホーニングツール８０におけ
る砥石拡張ロッド８２が前進されることにより、該ツー
ル８０の本体８１の先端部外周囲に備えられた複数の砥
石（図示せず）“がワークの孔の内周面に押し付けられ
る。

また、その状態で主軸１６の回転により入力軸１４１を
介してホーニングツール８０の本体８１が回転されるこ
とにより上記各砥石が回転され、且つ上記ワークが軸方
向に移動されることにより該ワークにおける孔の内周面
が研削加工されることになる。

尚、上記第１．第２実施例においてはホーニング加工装
置２０．１２０の回転装置７１０，１／１０を構成する
入力軸４１．１４１に装置把持部４３゜１４３を設けた
が、これをケース２１．１２’ｌに設けてもよい。また
、マシニングセンタ１に−３いて多数の工具を保持し且
つこれらを自動交換する工具自動交換装置は、上記各実
施例に示Ｊ円板状の工具マガジン４に限らず、アーム式
のもの等であってもよい。

（発　明　の　効　果）以上のように本発明によれば、工具マガジン等に備えた
各種の工具を選択的に主軸に装着して、１つのワークに
ついて各種の加工を順次連続的に行うようにしたマシニ
ングセンタにホーニング加工装置を備えることが可能と
なる。これにより、従来、別途装備したホーニング盤に
よって行わなければならなかったホーニング加工を、伯
の加工と同様に１台のマシニングセンタにより連続的に
行うことができるようになり、もって、例えばバルブボ
ディ等の製造時における生産性が向上すると共に、上記
ホーニング盤が不要となることによる設備費の低減が図
られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるマシニングセンタの全体概
略側面図、第２図は第１図１−ＩＩ線で切断した工具マ
ガジンの背面図、第３図は本発明の第１実施例を示すホ
ーニング加工装置の縦断側面図、第４図は該装置におけ
るホーニングツールの縦断側面図、第５図は本発明の第
２実施例を示す縦断側面図である。１・・・マシニングセンタ、１２・・・主軸ヘッド、１
６・・・主軸、１７・・・砥石拡張モータ、２０゜１２
０・・・ホーニング加工装置、２１．１２１・・・ケー
シング（ケース）、４０．１４０・・・回転駆動伝達装
置、４１．１４１・・・入力軸部（入力軸）、４３，１
４３・・・装置把持部、５１．１５１・・・ホーニング
ツール取付部、６０゜１６０・・・砥石拡張駆動伝達、
８０．１８０・・・ホーニングツール、８３・・・砥石
、８４・・・テーパ部材（テーパ部）。出願人　東洋工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　マシニングセンタに装備されるホーニング加工
装置であって、ケーシングと、該ケーシングに回転可能
に支持され且つ主軸ヘッドの主軸に嵌合されて回転動力
が入力される入力軸部を有すると共に先端にホーニング
ツールの取付部を有する回転駆動伝達装置と、該回転駆
動伝達装置の入力軸部または上記ケーシングに設けられ
て通常工具と同様にマシニングセンタの工具把持爪に把
持される装置把持部と、上記回転駆動伝達装置のホーニ
ングツール取付部に接続され且つテーパ部材の軸方向の
移動によって砥石が拡張するように構成されたホーニン
グツールと、上記主軸ヘッドに備えられた砥石拡張モー
タと、上記回転駆動伝達装置の入力軸部を主軸に嵌合し
た時に上記砥石拡張モータに接続されて該モータの回転
により上記ホーニングツールのテーバ部材を軸方向に移
動させる砥石拡張駆動伝達装置とを有することを特徴と
するホーニング加工装置。