JPS60217059A - ホ−ニング盤の砥石拡張装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はホーニング盤の砥石拡張装置に係り、とりわけ
砥石拡張装置駆動用のサーボモータの負荷変動を検知す
ることにより、砥石を急速拡張から切削拡張に切換える
ことを特徴とする砥石拡張装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ホーニング盤においては、砥石に拡張、収縮運動を与え
ることにより穴加工が行われる。すなわち、砥石を収縮
させ、外径を小さくした状態で被加工物の加工穴内に挿
入し、続いて加工穴の内壁に接触するまで急速に拡張し
くＴＡ石の急速拡張）、その後、砥石に回転運動、軸方
向移動を与えつつ加工穴の内壁の研削加工を行う。この
場合、砥石は切削送りの低速拡張に切替えられる（砥石
の切削拡張）。

砥石による研削加工が終了すると、砥石は再び収縮され
、加工終了穴から引抜かれるとともに、次の加工穴位置
へ移動する。

このような砥石の拡張、収縮運動は、例えば半径方向に
摺動可能に分割配置された複数の砥石案内部材を、円錐
形をした押棒を上下動させることにより半（￥方向移動
させる機構を備えた砥石拡張機構を用いて行われる。

加工時間の短縮を図るためには、砥石の拡張速度をでき
るだけ早くして、砥石が加工穴の内壁に当接するまでの
時間を短くすることが望ましいが、この砥石拡張の際、
砥石があまり急激に加工穴に接触すると、砥石に大ぎな
負荷あるいは衝撃がかかり砥石の破壊、切削性の低下を
生ずることがある。

このため従来の砥石拡張機構においては、砥石拡張伝動
機構とこの伝動機構を回転駆動する駆動軸との間に電磁
作用クラッチを介装し、砥石に異常荷重が作用するのを
防止する方法が採用されている（例えば特公昭４．１−
１３９８公報）。

しかしながら、駆動系統にクラッチ等の安全装置を介装
すると、クラッチ等のすべり、電気的信号の遅れなどに
より、確実な拡張が困難となり、拡張量に誤差を生じる
ことがある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点を青線してなされたものであり、
砥石拡張機構の駆動系統にクラッチ等の安全装置を介装
する必要がなく、かつ構造が簡単で調整の容易なホーニ
ング盤の砥石拡張装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明によるホーニング盤の砥石拡張装置は、砥石の拡
張、収縮を行う砥石拡張機構と、この砥石拡張Ｉａ構の
駆動用サーボモータと、サーボモータの負荷を検出する
負荷検出手段と、検出手段からの負荷信号に応じてサー
ボモータの回転数を制御する制御手段とから構成されて
いる。

本発明においては、負荷検出手段により検出されたサー
ボモータの負荷の変動により、サーボモータの回転数を
切替え、砥石の拡張速度の切替えが行われる。したがっ
て運転の調整が容易であるとともに、高負荷で急速拡張
が行われることもないため、駆動系にクラッチ等の安全
装置を介装する必要がない。これにより、加工能率、加
工精度の向上を図ることができる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。

第１図は本発明によるホーニング盤の砥石拡張の一実施
例を示す断面図である。図において符号１１はホーニン
グヘッドであり、このホーニングヘッド１１の下端部に
は、複数個の砥石１２が砥石案内部材１３により円周方
向に分割配置されている。砥石案内部材１３は、ホーニ
ングヘッド１１に対し半径方向に摺動可能に取付けられ
ているとともに、その背面に逆円錐形のテーパ面が形成
されている。

符号１４はホーニングヘッド１１に対し挿通配置された
押棒である。押棒１４の下端には、砥石案内部材１３の
背面のテーパ面に係合する円錐部１４ａが形成され、上
端にはメスねじ部が形成されたナツト部材１５が固着さ
れている。このナツト部材１５は、本体ケーシング１６
に対し軸方向に摺動可能に取付けられている。符号１７
はナツト部材１５の回り止めキーである。ナツト部材１
５のメスねじ部にはねじ軸１８がねじ込まれ、このねじ
軸１８には、歯車列１９を介してサーボモータ２０の出
力軸２１からの回転力が伝達され得るようになっている
。

ホーニングヘッド１１は、本体ケーシング１６に回転保
持された回転軸２２に連結され、この回転軸２２には、
歯車２３を介して切削回転駆動用モータ（図示せず）か
らの回転力が伝達されるようになっている。また、ケー
シング本体１６は、往復シリンダ（図示ゼず）により上
下動可能とされている。

サーボモータ２０には、サーボモータの負荷を検出する
負荷検出手段２４が接続され、さらに、この負荷検出手
段２４で検出された信号は制御手段２５に送られ、負荷
信号に応じてサーボモータ２０の回転数の制御がなされ
るようになっている。

づ°なわち、制御手段２５においては、検出手段２４に
より検出されたサーボモータ２０の負荷が大きくなった
場合、サーボモータ２０の回転数を低くする指令を発し
、砥石の拡張運動を急速拡張から切削拡張に切替える。

第２図は負荷検出手段の一実施例を示す図である。この
実施例では負荷検出手段として、サーボモータの負荷電
流を検出する負荷電流検出器が用いられている。すなわ
ち、負荷電流検出器は、ＤＣサーボモータ２０のフィー
ルド回路に抵抗Ｒを入れ、この抵抗Ｒの前後における電
圧の変化を取出し、これを整流器ＲＦＣにより直流波に
直し、平準化回路ＯＰ１により直流波形の変化の微小部
分を取除き、積分回路ＯＰ２で微小時間の電圧変化の積
分値を取出し、さらに平準化回路ＯＰ１により平準化さ
れた電圧および積分回路ＯＰ２からの積分電圧と、規準
電圧（しぎい値電圧）設定器ＶＲにより設定された規準
電圧とを、比較回路ＯＰ３において比較し、平準化され
た電圧と積分電圧とが規準電圧より高い時、電圧をトラ
ンジスタＴｒに送り、リレーにより信号を制御手段２５
に送るよう構成されている。

第１図において符号２６は、ホーニング加■により仕上
げられる内径寸法を右するマスターリングである。この
マスターリング２６は、ホーニングヘッド１１と同芯の
位置で、かつホーニング加工の邪魔にならない位置に配
設されている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

まずワーク（被加工物）Ｗに下穴加工されている穴Ｈ内
に、砥石１２を収縮した状態でホーニングヘッド１１の
下方部を挿入する。続いてサーボモータ２０を作動して
、砥石拡張機構により砥石の急速拡張を行う。この急速
拡張は、サーボモータ２０の回転力を歯車列１９を介し
てねじ軸１８に伝え、ねじ軸１８と螺合とするナツト部
材１５を軸方向に下降さＶｌこれに連結された押棒１４
を押し下げることによりなされる。この急速拡張中は、
砥石１２がワークＷの穴内壁に接触していないので、サ
ーボモータ２０のトルクは小さくてよく、負荷検出手段
２４により検出される負荷電流は小さい値でほぼ一定し
ている。砥石１２が穴Ｈの内壁に当接すると、その反作
用により押棒１４の下降移動が阻止され、サーボモータ
２０の負荷トルクが急激に上昇する。このサーボモータ
２０の負荷変動は、負荷検出手段２４により検出され、
規準値より大きくなった時、その信号が制御手段２５へ
送られる。制御手段２５においては、その負荷信号に基
づいて、サーボモータ２０の回転数を低下させる信号を
発し、サーボモータ２０の回転数が砥石の切削送りに見
合った微小回転数になる。これにより砥石の拡張速度は
微小になり、切削拡張状態となる。

予め定められＩＣ値の砥石の切削拡張が終了すると、サ
ーボモータ２０は逆回転して砥石１２の収縮が行われ、
加工穴１」からホーニングヘッド１１が引抜かれる。

砥石１２はホーニング加工することにより徐々に摩耗す
るが、この摩耗の補正は、マスターリング２６を用いる
ことにより簡単に行うことができる。すなわち、加工開
始前にマスターリング２６内にホーニングヘッド１１の
砥石１２部分番挿入し、砥石１２がマスターリング２６
の内壁に当接するまで拡張する。この拡張位置を制御手
段２５に内蔵された記憶部で記憶し、再び収縮させ、ワ
ークＷの穴Ｈに挿入する。切削拡張においては、前記記
憶された拡張位置まで砥石を拡張する。これにより、穴
Ｈはマスターリング２６の内径と同一寸法に仕上げられ
る。

この方法によれば、常に正確にマスターリング２６の内
径と同一寸法に仕上げることができるとともに、マスタ
ーリングを取替えることにより、簡単徒任意の仕上寸法
に加工することができる。

このように本実施例によれば、砥石の急速拡張と切削拡
張の切替えが、サーボモータの負荷変動を検出すること
により行われ、切替えを確実かつ迅速に行うことができ
る。したがって、従来のように、拡張機構の駆動系にク
ラッチ等の安全装置を介装する必要がなく、また、急速
拡張と切削拡張との間に中速拡張の段階を設【プる必要
がない。

さらに、マスターリングを併設することにより、砥石摩
耗の補正を簡単に行うことができ、従来のように経験に
基づいて摩耗量を設定したり、特別の測定機器を用いて
調整を行う必要がない。

なお、マスターリングを用いないで摩耗の補正を行うこ
ともできる。すなわちこの場合には、あらかじめ砥石の
摩耗量を設定しておき、この設定値に基づいて砥石の拡
張量を制御することにより可能である。

また、本実施例においては、砥石拡張機構として、ねじ
軸とナツト部材の組合せによる拡張ねじ方式を採用した
例を示したが、この他にラックとビニオンの組合せ、つ
Ａ−ムとウオームホイールの組合せを用いた拡張方式を
採用することも可能である。また、サーボモータとして
は、ＤＣサーボモータの他に、ＡＣサーボモータ、パル
スモータなどを用いることが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、駆動系統にクラ
ッチ等の安全装置を介装する必要がなく、模造が簡単で
かつ確実な砥石の拡張運動を行うことができる。また、
マスターリングを併設することにより、簡単に砥石の摩
耗補正を行うことができる。

このように本発明によれば、構造が簡単で取扱いの容易
なホーニング盤の砥石拡張装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は本発明
による負荷検出手段の一実施例を示す回路図である。 １２・・・砥石、１４・・・押棒、２０・・・サーボモ
ータ、２４・・・検出手段、２５・・・制御手段、２６
・・・マスターリング、Ｗ・・・ワーク、Ｈ・・・穴。 出願人代理人　猪　股　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　砥石の拡張、収縮を行う砥石拡張機構と；砥石拡張
   機構駆動用サーボモータと：前記サーボモータの負荷を
   検出する負荷検出手段と；前記負荷検出手段からの負荷
   信号に応じて前記サーボモータの回転数を制御する制御
   手段と；を備えてなるホーニング盤の砥石拡張装置。 ２　負荷検出手段がサーボモータ負荷電流検出器である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の砥石拡張
   装置。 ３　制御手段は負荷検出手段からの負荷増大信号により
   サーボモータの回転数を低下させ、砥石拡張機構に切削
   拡張動作を行わせることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の砥石拡張装置。