WO2024194972A1 - ホーニング加工装置 - Google Patents

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WO2024194972A1
WO2024194972A1 PCT/JP2023/010799 JP2023010799W WO2024194972A1 WO 2024194972 A1 WO2024194972 A1 WO 2024194972A1 JP 2023010799 W JP2023010799 W JP 2023010799W WO 2024194972 A1 WO2024194972 A1 WO 2024194972A1
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WO
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feed screw
grindstone
honing
shaft
drive unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/010799
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English (en)
French (fr)
Inventor
真吾 藤原
智宏 井上
Original Assignee
株式会社日進製作所
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Publication date
Application filed by 株式会社日進製作所 filed Critical 株式会社日進製作所
Priority to PCT/JP2023/010799 priority Critical patent/WO2024194972A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes

Definitions

  • the present invention relates to a honing device.
  • a honing device has been proposed in which a first extension piece to which a honing stone having a grinding surface for rough processing is fixed and a second extension piece to which a honing stone having a grinding surface for finish processing is fixed are alternately accommodated in multiple slits formed in the tool body of a rotary tool so as to be movable in the radial direction outside the tool body (see, for example, Patent Document 1).
  • This honing device includes a first extension rod having a hollow structure and a second extension rod located inside the first extension rod, with the tapered surface of the cone part of the first extension rod abutting against the inclined surface of the first extension piece, and the tapered surface of the cone part of the second extension rod abutting against the inclined surface of the second extension piece. Then, by pushing either the first extension rod or the second extension rod downward, either the first extension rod or the second extension rod can be selectively pushed outward in the radial direction.
  • the present invention was made in consideration of the above-mentioned reasons, and aims to provide a honing device that can improve the machining accuracy of a workpiece.
  • a honing device comprises: a honing tool having a plurality of first grindstones and a plurality of second grindstones; a rotating main shaft having a long cylindrical shape, one end of which is fixed to the honing tool in the longitudinal direction and which rotates around a central axis along the longitudinal direction; A rotation drive unit that rotates the main rotation shaft; a first grindstone driving unit that drives the plurality of first grindstones in a direction perpendicular to the central axis; a second grindstone driving unit that drives the second grindstones in a direction perpendicular to the central axis,
  • the honing tool comprises: a tool body having a long cylindrical shape, one end of which in a longitudinal direction is formed with slits into which the first grindstones and the second grindstones can be inserted, and the other end of which in the longitudinal direction is fixed to the one end of the rotation main shaft; a plurality of first grindstone heads, at least a portion of
  • the first grindstone drive unit can move the first wedge rod in both directions along the axial direction of the first spline shaft by switching the rotation direction of the first feed screw.
  • the second grindstone drive unit can move the second wedge rod in both directions along the axial direction of the second spline shaft by switching the rotation direction of the second feed screw.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a honing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a honing head of the honing device according to the embodiment.
  • 1 is a front view of a tip portion of a honing tool according to an embodiment, as viewed in a direction along a central axis.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the tip portion of the honing tool according to the embodiment taken along line AA in FIG. 3. 4 is a cross-sectional view of the tip of the honing tool according to the embodiment in a state where the second grindstone is expanded.
  • FIG. 2 is a perspective view of a tip portion of the honing tool according to the embodiment in a state in which the second grindstone is expanded.
  • 4 is a cross-sectional view of a tip portion of a honing tool according to an embodiment in a state where a first grinding stone is expanded.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of a tip portion of the honing tool according to the embodiment in a state where a first grindstone is expanded.
  • 1 is a cross-sectional view showing a part of a honing device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a feed screw-integrated ball spline of a first grindstone driving unit according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a feed screw-integrated ball spline of a second grindstone driving unit according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of a honing device according to a comparative example.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a part of a honing device according to a comparative example, as viewed from the +Z direction side.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of a honing device according to a comparative example.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a part of the honing device according to the embodiment as viewed from the +Z direction side.
  • 1 is a cross-sectional view showing a part of a honing device according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the operation of the honing device according to the comparative example, showing how the upper end portion of a machining hole is ground.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the operation of the honing device according to the comparative example, showing how the central portion of a machining hole is machined.
  • 10A and 10B are schematic diagrams for explaining the operation of the honing device according to the embodiment, showing how the upper end portion of a machining hole is ground.
  • 10A and 10B are schematic diagrams for explaining the operation of the honing device according to the embodiment, showing how the central portion of a machining hole is machined.
  • the honing device includes a honing tool having a plurality of first grinding stones and a plurality of second grinding stones, a long cylindrical rotating main shaft having a honing tool fixed to one end in the longitudinal direction and rotating about a central axis along the longitudinal direction, a rotation drive unit that rotates the rotating main shaft, a first grinding stone drive unit that drives the plurality of first grinding stones in a direction perpendicular to the central axis, and a second grinding stone drive unit that drives the plurality of second grinding stones in a direction perpendicular to the central axis.
  • the honing tool includes a tool body having a long cylindrical shape and one end in a longitudinal direction formed with slits into which a plurality of first grindstones and a plurality of second grindstones can be inserted, and the other end in a longitudinal direction fixed to the one end of the rotating main shaft, a plurality of first grindstone stands at least partially disposed inside the tool body and each of the plurality of first grindstones fixed to a tip thereof, a plurality of second grindstone stands at least partially disposed inside the tool body and each of the plurality of second grindstones fixed to a tip thereof, and a long cylindrical tool body having a longitudinal end formed with slits into which a plurality of first grindstones and a plurality of second grindstones can be inserted, and the other end in a longitudinal direction fixed to the one end of the rotating main shaft.
  • the first wedge rod has a first wedge portion at one end in the longitudinal direction, the first wedge portion having a first inclined surface that is in sliding contact with the base ends of the multiple first grinding wheel heads and that is inclined so as to protrude in a direction perpendicular to the longitudinal direction as it approaches the other end in the longitudinal direction, and the second wedge rod is long and cylindrical, the first end in the longitudinal direction has a second inclined surface that is in sliding contact with the base ends of the multiple second grinding wheel heads and that is inclined so as to protrude in a direction perpendicular to the longitudinal direction as it approaches the other end in the longitudinal direction, and is fitted to the outside of the first wedge rod.
  • the first grinding wheel drive unit includes a long connecting member having one end in the longitudinal direction connected to the first wedge rod via an inner expansion shaft bearing (first bearing), a first spline shaft having one end in the axial direction connected to the other end in the longitudinal direction of the connecting member and having a first feed screw nut provided at the other end in the axial direction, a first spline nut that supports the first spline shaft so that it can slide freely in the axial direction, a first feed screw having a tip end that screws into the first feed screw nut, and a first feed screw drive unit that rotates the first feed screw.
  • first bearing inner expansion shaft bearing
  • the second grindstone drive unit is cylindrical, has one axial end connected to the second wedge rod via at least an outer expansion shaft bearing (second bearing), and has a second feed screw nut at the other axial end.
  • the second grindstone drive unit also has a second spline shaft with a connecting member inserted inside, a second spline nut that supports the second spline shaft so that it can slide axially, a second feed screw whose tip is screwed into the second feed screw nut, and a second feed screw drive unit that rotates the second feed screw.
  • the honing device grinds or polishes the inner wall Wa of a machining hole Wh in a workpiece W, and includes a honing head 1 having a rotating main shaft 12, a rotation drive unit 5, an elevation drive unit 4 for raising and lowering the honing head 1, and a machine body 31.
  • the rotating main shaft 12 is positioned in a position where its central axis J1 coincides with the central axis J2 of the machining hole Wh of the target shape.
  • the lifting drive unit 4 has a long feed screw 403, a motor 401, a coupling 402 that connects the shaft 401a of the motor 401 to the end of the feed screw 403 on the +Z direction side, and a head support 404 that supports the honing head 1.
  • the feed screw 403 is arranged to extend vertically and is supported by the machine body 31 by the supports 32 and 33 in a state in which it can rotate around a central axis along the longitudinal direction.
  • the head support 404 has a feed screw nut (not shown) that screws onto the feed screw 403.
  • the motor 401 is a servo motor with a built-in position detection sensor such as a rotary encoder, and the amount of rotation of the motor 401 is detected by the position detection sensor. When the feed screw 403 is rotated by the motor 401, the head support 404 moves up and down.
  • the rotary drive unit 5 has a motor 501, pulleys 502 and 504, a belt 503, a long spline shaft 505, a sprocket 509 fitted around the spline shaft 505 so as to be freely slidable along its axial direction, and a chain 508 meshing with the sprocket 509, and rotates the main rotary shaft 12 of the honing head 1.
  • the spline shaft 505 is arranged with its longitudinal direction aligned with the vertical direction, and is supported by the support units 32 and 33 via bearings 510 and 506, respectively.
  • the spline shaft 505 is fixed to the inside of the pulley 504.
  • the pulley 504 is also connected to a pulley 502 fixed to the shaft 501a of the motor 501 via the belt 503.
  • the sprocket 509 is connected to a sprocket 122 (described later) provided on the main rotary shaft 12 via the chain 508.
  • the motor 501 is a servo motor with a built-in position detection sensor, such as a rotary encoder, and a torque sensor, and the amount of rotation of the motor 501 is detected by the position detection sensor.
  • the motor 501 rotates the pulley 502
  • the spline shaft 505 fixed to the pulley 504 and the sprocket 509 fitted onto the spline shaft 505 rotate.
  • the main rotating shaft 12 having the sprocket 122 connected to the sprocket 509 via a chain 508 rotates.
  • the honing head 1 has, in addition to the rotating spindle 12, a honing tool 13 arranged on the -Z direction side of the rotating spindle 12, a head body 151 that supports the rotating spindle 12 rotatably around the central axis J1 via a bearing 152, and a base 153 to which the head body 151 is fixed and which is fixed to the head support body 404 of the lifting drive unit 4.
  • the honing tool 13 has a plurality (six in Figure 3) of first grindstones 132B and a plurality (six in Figure 3) of second grindstones 132A, a tool body 131, a plurality of first grindstone stands 133B to which the plurality of first grindstones 132B are each fixed to the tip, and a plurality of second grindstone stands 133A to which the plurality of second grindstones 132A are each fixed to the tip,
  • the central axis J3 along the longitudinal direction of the honing tool 13 is arranged to coincide with the central axis J1 of the rotating spindle 12, and is rotated around the central axis J1.
  • the tool body 131 is a long cylinder, and slits 131a are formed at the end on the -Z direction side into which multiple first grindstones 132B and multiple second grindstones 132A can be inserted.
  • Each slit 131a extends along the longitudinal direction of the tool body 131 from the end on the -Z direction side of the tool body 131 in the side wall of the tool body 131.
  • the end on the +Z direction side of the tool body 131 is fixed to a chuck portion 125 at the end on the -Z direction side of the rotating spindle 12.
  • the multiple first grinding stones 132B and the multiple second grinding stones 132A are alternately inserted into the multiple slits 131a of the tool body 131 and are arranged in a ring shape around the central axis J3 of the honing tool 13.
  • the multiple second grinding stones 132A are, for example, honing grinding stones with a grinding surface for rough processing
  • the multiple first grinding stones 132B are, for example, honing grinding stones with a grinding surface for finish processing.
  • At least a portion of the multiple first grinding stone stands 133B are arranged inside the tool body 131, and inclined surfaces 1331B and 1332B are formed on both ends of the base end in the Z-axis direction.
  • At least a portion of the multiple second grinding stone stands 133A are arranged inside the tool body 131, and inclined surfaces 1331A and 1332A are formed on both ends of the base end in the Z-axis direction.
  • the first grindstones 132B and the first grindstone heads 133B and the second grindstones 132A and the second grindstone heads 133A are each movable in a radial direction perpendicular to the central axis J3 of the honing tool 13 of the tool body 131.
  • the first grindstones 132B and the second grindstones 132A are each a so-called metal bond grindstone in which abrasive grains such as diamond, aluminum oxide, silicon carbide, silicon dioxide, etc.
  • the first grindstone heads 133B and the second grindstone heads 133A are provided with a storage groove (not shown) that stores a spring band (not shown) that biases the first grindstone heads 133B and the second grindstone heads 133A inward in the radial direction of the tool body 131.
  • the honing tool 13 also has a first wedge rod 141 that is long and inserted inside the tool body 131 so as to be movable in the Z-axis direction, and a second wedge rod 142 that is long and cylindrical and inserted inside the tool body 131 so as to be movable and fitted onto the outside of the first wedge rod 141. That is, the first wedge rod 141 is located inside the second wedge rod 142.
  • the first wedge rod 141 has first wedge portions 1411, 1412 having first inclined surfaces 1411a, 1412a at their -Z end that come into sliding contact with the base ends of multiple first grinding wheel heads 133B.
  • the first inclined surfaces 1411a, 1412a are all inclined so as to protrude in a direction perpendicular to the Z-axis direction as they approach the +Z end of the first wedge rod 141, i.e., toward the +Z side.
  • first inclined surface 1411a comes into sliding contact with the inclined surface 1331B provided at the -Z end of the base end of the first grinding wheel head 133B
  • first inclined surface 1412a comes into sliding contact with the inclined surface 1332B provided at the +Z end of the base end of the first grinding wheel head 133B.
  • the first wedge portions 1411 and 1412 are spaced apart in the Z-axis direction and connected via a connection portion 1413 extending in the Z-axis direction.
  • the first wedge rod 141 has a long rod body 1414 that extends from the first wedge portion 1412 in the +Z direction.
  • the second wedge rod 142 has second wedge portions 1421, 1422 having second inclined surfaces 1421a, 1422a at their -Z end that come into sliding contact with the base ends of multiple second grinding wheel heads 133A.
  • the second inclined surfaces 1421a, 1422a are all inclined so as to protrude in a direction perpendicular to the Z-axis direction as they approach the +Z end of the second wedge rod 142, i.e., toward the +Z side.
  • the second inclined surface 1421a comes into sliding contact with the inclined surface 1331A provided at the -Z end of the base end of the second grinding wheel head 133A
  • the second inclined surface 1422a comes into sliding contact with the inclined surface 1332A provided at the +Z end of the base end of the second grinding wheel head 133A.
  • the second wedge portions 1421 and 1422 are spaced apart in the Z-axis direction and connected via a connection portion 1423 extending in the Z-axis direction.
  • the second wedge rod 142 has a long rod body 1424 that extends from the second wedge portion 1422 in the +Z direction.
  • the first grindstone head 133B and the first grindstone 132B fixed to the first grindstone head 133B expand and move radially outward of the tool body 131.
  • the first wedge rod 141 moves in the opposite direction to the direction of the arrow AR21, the first grindstone head 133B and the first grindstone 132B fixed to the first grindstone head 133B shrink and move toward the inside of the tool body 131 due to the biasing force of the spring band described above.
  • the rotating spindle 12 has a long cylindrical spindle body 121 and a chuck portion 125 provided at the end of the spindle body 121 on the -Z direction side to which the end of the tool body 131 of the honing tool 13 on the +Z direction side is connected.
  • the rotating spindle 12 also has a first sub-rotating shaft 126 that is long and cylindrical and disposed inside the spindle body 121, and a second sub-rotating shaft 127 that is long and cylindrical and disposed inside the spindle body 121 in a state of being fitted onto the first sub-rotating shaft 126.
  • the end of the first sub-rotating shaft 126 on the -Z direction side is provided with a first connecting portion 123 to which the end of the first wedge rod 141 of the honing tool 13 on the +Z direction side is connected, which will be described later.
  • the end of the second sub-rotating shaft 127 on the -Z direction side is provided with a second connecting portion 124 to which the end of the second wedge rod 142 of the honing tool is connected on the +Z direction side.
  • a sprocket 122 that meshes with the chain 508 of the rotation drive unit 5 is fitted onto the end of the main shaft body 121 on the -Z direction side.
  • the main shaft body 121, the first sub-rotation shaft 126, and the second sub-rotation shaft 127 of the rotating main shaft 12 are rotated by the rotation drive unit 5 around the central axis J1 along the longitudinal direction.
  • the honing device further includes a first grindstone drive unit 16 that drives the multiple first grindstones 132B in a direction perpendicular to the central axis of the rotating main shaft 12, i.e., in the radial direction of the tool body 131, and a second grindstone drive unit 17 that drives the multiple second grindstones 132A in the radial direction of the tool body 131.
  • the first grindstone drive unit 16 has a long connecting member 165 whose end on the -Z direction side is connected to the end on the +Z direction side of the first sub-rotating shaft 126 via an inner expansion shaft bearing 166.
  • the inner expansion shaft bearing 166 is a first bearing that rotatably supports the first sub-rotating shaft 126 relative to the connecting member 165.
  • the first grindstone drive unit 16 also includes a feed screw-integrated spline 164 connected to the end of the connection member 165 on the +Z direction side, a motor 161, a ball reducer 162, and a fastening member 163 that fastens the output shaft 162a of the ball reducer 162 and the feed screw-integrated spline 164.
  • the motor 161 is a servo motor with a built-in position detection sensor such as a rotary encoder, and is a first motor in which the rotation amount of the motor 161 is detected by the position detection sensor.
  • the shaft 161a of the motor 161 is connected to the input shaft 162b of the ball reducer 162.
  • the motor 161 and the ball reducer 162 constitute a first feed screw drive unit that drives the feed screw 1641 of the feed screw-integrated spline 164 described below.
  • the lead screw integrated spline 164 has a first spline shaft 1642, a first spline nut 1643 fixed to the head body 151 and supporting the first spline shaft 1642 so as to be freely slidable in the Z-axis direction, and a long rod-shaped lead screw 1641.
  • the first spline shaft 1642 has an end on the -Z direction side in the axial direction connected to a connecting member 165.
  • the first spline shaft 1642 is a long cylindrical first lead screw nut having a plurality of grooves 1642b formed on its outer wall extending in the axial direction and a groove 1642a formed on its inner wall including at least the end on the +Z direction side.
  • the feed screw 1641 is a first feed screw whose tip is screwed into the inside of the first spline shaft 1642 via balls 1644, which are rolling elements that roll between a groove 1641a that extends spirally on the outer wall of the feed screw 1641 and a groove 1642a formed on the inner wall of the first spline shaft 1642.
  • the first spline shaft 1642 is supported by a first spline nut 1643 via balls 1645 that roll in multiple grooves 1642b.
  • the second grindstone drive unit 17 has a long connecting member 177 whose end on the -Z direction side is connected to the end on the +Z direction side of the second sub-rotating shaft 127 via an outer expansion shaft bearing 178.
  • the outer expansion shaft bearing 178 is a second bearing that rotatably supports the second sub-rotating shaft 127 relative to the connecting member 177.
  • the second grinding wheel driving unit 17 also has a feed screw integrated spline 176 connected to the +Z direction end of the connecting member 177, a motor 171, a ball reducer 172, a roller pinion 173 which is a gear connected to the output shaft 172a of the ball reducer 172, a cam ring 174 which is a gear that meshes with the roller pinion 173, a transmission member 179 which is a long cylindrical member having the cam ring 174 fixed to its end on the +Z direction side and the feed screw integrated spline 176 fixed to its end on the -Z direction side, and which transmits the rotation of the cam ring 174 to the feed screw integrated spline 176, and a fastening member 175 which supports the transmission member 179 so that it can rotate freely.
  • the end of the transmission member 179 on the -Z direction side is fixed to the end of the feed screw 1761 of the feed screw integrated spline 176 on the +Z direction side, and transmits the rotation of the cam ring 174, which is a gear, to the feed screw 1761 of the feed screw integrated spline 176.
  • the motor 171 is a servo motor having a built-in position detection sensor such as a rotary encoder, and is a second motor in which the rotation amount of the motor 171 is detected by the position detection sensor.
  • the shaft (not shown) of the motor 171 is connected to the input shaft (not shown) of the ball reducer 172.
  • the cam ring 174 is a so-called non-backlash transmission mechanism in which, for example, trochoid teeth are formed on the circumferential surface and mesh with the roller of the roller pinion 173 in a rolling contact manner.
  • the motor 171, ball reducer 172, roller pinion 173, and gear 174 constitute a second feed screw drive unit that drives the feed screw 1761 of the feed screw integrated spline 176 described below.
  • the feed screw integrated spline 176 has a second spline shaft 1762, a second spline nut 1763 fixed to the head body 151 and supporting the second spline shaft 1762 so as to be freely slidable in the Z-axis direction, and a long cylindrical feed screw 1761.
  • the second spline shaft 1762 has an end on the -Z direction side in the axial direction connected to a connecting member 177. Also, as shown in FIG.
  • the second spline shaft 1762 is a long cylindrical second feed screw nut having a plurality of grooves 1762b formed on its outer wall extending in the axial direction and a groove 1762a formed on its inner wall including at least the end on the +Z direction side, the second spline shaft 1762 being a long cylindrical second feed screw nut.
  • the feed screw 1761 is a second feed screw that is screwed into the inside of the second spline shaft 1762 via balls 1764, which are rolling elements that roll between a groove 1761a that extends spirally on at least the outer wall of the tip of the feed screw 1761 and a groove 1762a formed on the inner wall of the second spline shaft 1762.
  • the second spline shaft 1762 is supported by a second spline nut 1763 via balls 1765 that roll in a plurality of grooves 1762b. Furthermore, a connection member 165 of the first grindstone drive unit 16 is inserted into the inner side 1761b of the feed screw 1761 and the inner side of the second spline shaft 1762.
  • the second grindstone drive unit of the honing device according to the comparative example has a long cylindrical rotating shaft 91762 connected to the end of the connecting member 177 on the +Z direction side and having the connecting member 165 inserted inside, a cylindrical sliding screw 91763 that supports the rotating shaft 91762 rotatably by bearings 91764 and 91765 and has a screw portion 91763a on the side, a sliding screw nut 91766 that screws into the screw portion 91763a of the sliding screw 91763, and a gear 91761 fixed to the end of the sliding screw 91763 on the +Z axis direction side.
  • the second grindstone driving unit includes the motor 171, a rotating shaft 91731 arranged parallel to the rotating shaft 91762, a gear 91732 fitted around the rotating shaft 91731 and meshing with the gear 91761, and a coupling 91781 connecting the rotating shaft 91731 and the shaft 171a of the motor 171.
  • the second grindstone driving unit further includes a driving unit main body 9179 that rotatably supports the rotating shaft 91731 via a bearing 91782 and has a sliding screw nut 91766 fixed thereto.
  • the amount of movement of the connecting member 177 in the Z-axis direction is dz
  • the rotation angle of the motor 171 is A [deg]
  • the reduction ratio of the gears 91761 and 91732 is I
  • the screw pitch of the sliding screw 91763 is P
  • the backlash angle between the gears 91761 and 91732 is B1 [deg]
  • the wobble angle of the sliding screw 91763 is ⁇ 1 [deg]
  • the amount of wobble of the sliding screw 91763 is B2.
  • the reduction ratio is (number of teeth of gear 91761)/(number of teeth of gear 91732). If the distance between gear 91761 and support position PS9 supported by slide screw nut 91766 on slide screw 91763 is L1, the amount of wobble B2 of slide screw 91763 is expressed by the following relational expression (1).
  • the movement amount dz of the connection member 177 is expressed by the following relational expression (3).
  • the amount of rattle B2 changes with the change in distance L1, as shown in formula (1).
  • the amount of movement dz of the connecting member 177 changes, and the amount of movement of the second wedge rod 142 also changes.
  • the amount of expansion of the first grinding wheel 132B and the second grinding wheel 132A also changes, and the expansion precision changes accordingly.
  • the amount of movement of the connecting member 177 in the Z-axis direction is dz
  • the rotation angle of the motor 171 is A [deg]
  • the reduction ratio in the roller pinion 173 and the cam ring 174 is I
  • the screw pitch of the feed screw 1761 of the feed screw integrated spline 176 is P
  • the backlash angle between the roller pinion 173 and the cam ring 174 is B1 [deg]
  • the wobble angle of the feed screw 1761 is ⁇ 1 [deg]
  • the amount of wobble of the feed screw 1761 is B2.
  • the reduction ratio is (the number of teeth of the cam ring 174)/(the number of teeth of the roller pinion 173).
  • the amount of play B2 of the feed screw 1761 is expressed by the relational expression of the above-mentioned formula (1). If the radius of the cam ring 174 is r, the transmission loss angle ⁇ 2 due to the amount of play B2 of the feed screw 1761 is expressed by the relational expression of the above-mentioned formula (2). Then, the amount of movement dz of the connection member 177 is expressed by the relational expression of the above-mentioned formula (3).
  • the positional relationship between the cam ring 174 and the fastening member 175 is maintained constant, that is, the distance L1 between the cam ring 174 and the above-mentioned support position PS1 is constant, so the amount of play B2 shown in formula (1) is also constant.
  • the transmission loss angle ⁇ 2 is also constant, and the movement amount dz of the connection member 177 is also constant, as shown in formula (3).
  • the movement amount dz of the connection member 177 is also constant, and the movement amount of the second wedge rod 142 is also constant.
  • the rotation of the cam ring 174 is controlled taking into account only the constant amount of play of the feed screw 1761 and the second spline shaft 1762 of the feed screw integrated spline 176, which has the advantage of being able to maintain high expansion accuracy of the first grindstone 132B and the second grindstone 132A.
  • the second grindstone drive unit 17 can apply a uniform force to the second spline shaft 1762 to which the connecting member 177 is connected in a direction along the central axis of the second spline shaft 1762 by means of the feed screw integrated spline 176.
  • the features of the honing device according to the present embodiment will be described in comparison with a comparative example in which the first grindstone drive unit hydraulically drives the first wedge rod 141.
  • the first grindstone drive unit according to the comparative example hydraulically pushes the first wedge rod 141 toward the tip of the honing tool, thereby expanding and moving the first grindstone.
  • the first grindstone drive unit controls the hydraulic pressure so that the pressure applied to the first wedge rod 141 is maintained constant. For this reason, in the case of the honing device according to the comparative example, the protrusion amount of the first grindstone 132B changes depending on the shape of the machining hole Wh.
  • the distance between the central axis J3 of the honing tool and the tip of the first grindstone 132B is the distance W931 depending on the shape of the machining hole Wh.
  • the honing tool 13 is moved in the direction indicated by the arrow AR93, as shown in FIG. 10B, the distance between the central axis J3 of the honing tool and the inner wall Wa changes, and the distance between the central axis J3 and the tip of the first grindstone 132B changes to distance W941.
  • the grinding process is carried out while maintaining the reduced shape along the central axis J4. Therefore, in the case of the honing device of the comparative example, it is difficult to perform grinding using the first grindstone 132B to correct the shape of the machining hole Wh to a shape in which the inner wall Wa is a surface parallel to the central axis J4 of the honing tool 13.
  • the first grindstone drive unit 16 uses the driving force of the motor 161 to push the first wedge rod 141 toward the tip of the honing tool, thereby expanding and moving the first grindstone. Therefore, in the case of the honing processing device according to the present embodiment, the protrusion amount of the first grindstone 132B can be maintained constant regardless of the shape of the processing hole Wh. Therefore, even if the processing hole Wh has a shape that is reduced in diameter along the central axis J4 direction as shown in FIG. 11A, the distance between the central axis J3 of the honing tool and the tip of the first grindstone 132B is maintained at the distance W1.
  • the first grindstone drive unit 16 can move the first wedge rod 141 in both directions along the Z-axis direction by switching the rotation direction of the feed screw 1641 of the feed screw integrated spline 164.
  • the second grindstone drive unit 17 can move the second wedge rod 142 in both directions along the Z-axis direction by switching the rotation direction of the feed screw 1761 of the feed screw integrated spline 176. This allows the first grindstone drive unit 16 and the second grindstone drive unit 17 to highly accurately control the protrusion and retraction of the first grindstone 132B and the second grindstone 132A from the tool body 131, respectively. This allows the processing accuracy of the workpiece W to be improved.
  • the first grindstone drive unit 16 drives the first spline shaft 1642 connected to the first wedge rod 141 via the first sub-rotating shaft 126 and the connecting member 165, thereby driving the first wedge rod 141.
  • the second grindstone drive unit 17 drives the second wedge rod 142 by driving the cylindrical feed screw 1761 and the second spline shaft 1762, into which the connecting member 165 is inserted on the inside.
  • the first spline shaft 1642 which is linked to the first wedge rod 141, is coaxially arranged with the second spline shaft 1762, which is linked to the second wedge rod 142, fitted on the outside, so that the first grindstone drive unit 16 and the second grindstone drive unit 17 can be made smaller, and the entire device can be made smaller.
  • the first spline shaft 1642 is supported by the first spline nut 1643 via balls 1645 that roll in axially extending grooves 1642a provided in the outer wall of the first spline shaft 1642.
  • the second spline shaft 1762 is supported by the second spline nut 1763 via balls 1765 that roll in axially extending grooves 1762a provided in the outer wall of the first spline shaft 1642.
  • the first spline nut 1643 supports the first spline shaft 1642 by rolling via the balls 1645
  • the second spline nut 1763 supports the second spline shaft 1762 by rolling via the balls 1765. This reduces the effect of friction when moving the first spline shaft 1642 and the second spline shaft 1762 along the Z-axis direction compared to the sliding mechanism using meshing gears 91761 and 91732 described with reference to FIG. 9, for example, and therefore reduces the load on the motors 161 and 171.
  • the first grindstone drive unit 16 in this embodiment also has a ball reducer 162 with little backlash, the motor 161 is connected to the input shaft 162b of the ball reducer 162, and the base end of the feed screw 1641 is connected to the output shaft 162a of the ball reducer 162. This makes it possible to reduce the difference between the amount of rotation of the shaft 161a of the motor 161 and the amount of rotation of the feed screw 1641, and therefore the amount of movement of the first wedge rod 141 can be controlled with high precision.
  • the second grindstone drive unit 17 in this embodiment has a ball reducer 172 with low backlash, and a roller pinion 173 and cam ring 174 with low backlash.
  • the shaft of the motor 171 is connected to the input shaft of the ball reducer 172, and the roller pinion 173 is connected to the output end 172a of the ball reducer 172. This makes it possible to reduce the difference between the amount of rotation of the shaft of the motor 171 and the amount of rotation of the feed screw 1761 on which the cam ring 174 is fitted, and therefore the amount of movement of the second wedge rod 142 can be controlled with high precision.
  • a cycloid reducer an RV reducer, or a wave gear device
  • a planetary gear reducer or a paradox planetary gear device may be provided in which an internal gear is connected to a feed screw integrated spline 164 via a fastening member 163, a sun gear is connected to the shaft 161a of the motor 161, and the internal gear and sun gear mesh with multiple planetary gears.
  • the first spline shaft 1642 is supported by the first spline nut 1643 via balls 1645 that roll in grooves 1642a in its outer wall
  • the second spline shaft 1762 is supported by the second spline nut 1763 via balls 1765 that roll in grooves 1762a in its outer wall
  • the rolling elements that roll in grooves 1642a, 1762a are not limited to balls 1645, 1765, and may be, for example, cylindrical rollers.
  • the first spline shaft 1642 may be supported by the first spline nut 1643 without rolling elements so as to be freely slidable in the axial direction of the first spline shaft 1642.
  • the second spline shaft 1762 may be supported by the second spline nut 1763 so as to be freely slidable in the axial direction of the second spline shaft 1762 without using rolling elements.
  • the feed screw-integrated splines 164, 176 have a feed screw nut structure in which the feed screws 1641, 1761 are screwed into the first spline shaft 1642 and the second spline shaft 1762 via the balls 1644, 1764, respectively.
  • the feed screws 1641, 1761 may have a sliding screw nut structure in which they are screwed into the first spline shaft 1642 and the second spline shaft 1762 without the balls 1644, 1764.
  • the first grindstone drive unit 16 has a ball reducer 162 and the second grindstone drive unit 17 has a ball reducer 172, but this is not limiting, and at least one of the first grindstone drive unit 16 and the second grindstone drive unit 17 may not have a reducer.
  • the motor 161 of the first grindstone drive unit 16 may directly drive the feed screw 1641 to rotate
  • the motor 171 of the second grindstone drive unit 17 may directly drive the roller pinion 173 to rotate.
  • the second grindstone drive unit 17 has a roller pinion 173 and a cam ring 174, but this is not limiting, and other types of two meshing gears may be used instead of the roller pinion 173 and the cam ring 174.
  • the present invention is suitable as a honing device that can perform roughing and finishing without changing the honing tool.

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Abstract

ホーニング加工装置の第１砥石駆動部（１６）は、長尺であり下端部が第１ウェッジロッド（１４１）に連結された接続部材（１６５）と、接続部材（１６５）に内側拡張軸ベアリング（１６６）を介して連結された送り螺子一体型スプライン（１６４）と、送り螺子一体型スプライン（１６４）の第１送り螺子を回動させるモータ（１６１）およびボール減速機（１６２）を有する。また、第２砥石駆動部（１７）は、下端部が第２ウェッジロッド（１４２）に接続部材（１７７）および外側拡張軸ベアリング（１７８）を介して連結された送り螺子一体型スプライン（１７６）と、送り螺子一体型スプライン（１７６）の第２送り螺子を回動させるモータ（１７１）およびボール減速機（１７２）と、を有する。

Description

ホーニング加工装置
　本発明は、ホーニング加工装置に関する。
　回転工具の工具本体に形成された複数のスリットに、粗加工用の研削面を有するホーニング砥石が固定される第１拡張コマと、仕上げ加工用の研削面を有するホーニング砥石が固定される第２拡張コマと、が工具本外の径方向に移動自在に交互に収容されたホーニング加工装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。このホーニング加工装置は、中空構造の第１拡張ロッドと、第１拡張ロッドの内側に位置する第２拡張ロッドと、を備え、第１拡張コマの傾斜面に第１拡張ロッドのコーン部のテーパ面が当接し、第２拡張コマの傾斜面に第２拡張ロッドのコーン部のテーパ面が当接している。そして、第１拡張ロッドと第２拡張ロッドとのいずれか一方を下方へ押し込むことにより、第１拡張コマと第２拡張コマとのいずれか一方を選択的に径方向外方へ押し出すことができる。
特開２０１２－１８３６１４号公報
　ところで、特許文献１に記載されたホーニング加工装置では、第１拡張ロッドを駆動する駆動機構と第２拡張ロッドとを位置精度良く駆動することにより、第１拡張コマ、第２拡張コマの工具本体の径方向への移動量を高精度に制御することで、ワークの加工精度を高めることが要請されている。
　本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、ワークの加工精度を高めることができるホーニング加工装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係るホーニング加工装置は、
　複数の第１砥石と複数の第２砥石とを有するホーニングツールと、
　長尺筒状であり長手方向における一端部に前記ホーニングツールが固定され長手方向に沿った中心軸周りに回転する回転主軸と、
　前記回転主軸を回動させる回転駆動部と、
　前記複数の第１砥石を前記中心軸と直交する方向へ駆動する第１砥石駆動部と、
　前記複数の第２砥石を前記中心軸と直交する方向へ駆動する第２砥石駆動部と、を備え、
　前記ホーニングツールは、
　長尺の筒状であり長手方向における一端部に前記複数の第１砥石および前記複数の第２砥石それぞれが挿入可能なスリットが形成されるとともに、長手方向における他端部が前記回転主軸の前記一端部に固定されたツール本体と、
　少なくとも一部が前記ツール本体の内側に配置され前記複数の第１砥石それぞれが各別に先端に固定された複数の第１砥石台と、
　少なくとも一部が前記ツール本体の内側に配置され前記複数の第２砥石それぞれが各別に先端に固定された複数の第２砥石台と、
　長尺であり長手方向における一端部に前記複数の第１砥石台の基端に摺接し長手方向における他端部に近づくほど長手方向と直交する方向へ突出するように傾斜した第１傾斜面を有する第１ウェッジ部を有する第１ウェッジロッドと、
　長尺筒状であり長手方向における一端部に前記複数の第２砥石台の基端に摺接し長手方向における他端部に近づくほど長手方向と直交する方向へ突出するように傾斜した第２傾斜面を有する第２ウェッジ部を有し、前記第１ウェッジロッドの外側に外嵌される第２ウェッジロッドと、を有し、
　前記第１砥石駆動部は、
　長尺であり長手方向における一端部が前記第１ウェッジロッドに少なくとも第１軸受を介して接続された接続部材と、
　軸方向における一端部が前記接続部材の長手方向における他端部に接続され軸方向における他端部に第１送り螺子ナットが設けられた第１スプライン軸と、
　前記第１スプライン軸を前記軸方向へ摺動自在に支持する第１スプラインナットと、
　先端部が前記第１送り螺子ナットに螺合する第１送り螺子と、
　前記第１送り螺子を回動させる第１送り螺子駆動部と、を有し、
　前記第２砥石駆動部は、
　筒状であり軸方向における一端部が前記第２ウェッジロッドに少なくとも第２軸受を介して接続され軸方向における他端部に第２送り螺子ナットが設けられるとともに、内側に前記接続部材が挿通された第２スプライン軸と、
　前記第２スプライン軸を前記軸方向へ摺動自在に支持する第２スプラインナットと、
　先端部が前記第２送り螺子ナットに螺合する第２送り螺子と、
　前記第２送り螺子を回動させる第２送り螺子駆動部と、を有する。
　本発明によれば、第１砥石駆動部が、第１送り螺子の回転方向を切り替えることにより第１ウェッジロッドを第１スプライン軸の軸方向に沿った両方向へ移動させることができる。また、第２砥石駆動部は、第２送り螺子の回転方向を切り替えることにより第２ウェッジロッドを第２スプライン軸の軸方向に沿った両方向へ移動させることができる。これにより、第１砥石駆動部、第２砥石駆動部は、それぞれ、第１砥石、第２砥石のツール本体から突出させたりツール本体へ没入させたりする制御を高精度に実行することができる。従って、ワークの加工精度を高めることができる。
本発明の実施の形態に係るホーニング加工装置の概略図である。 実施の形態に係るホーニング加工装置のホーニングヘッドの断面図である。 実施の形態に係るホーニングツールの先端部を中心軸に沿った方向から見た正面図である。 実施の形態に係るホーニングツールの先端部の図３のＡ－Ａ線における断面矢視図である。 実施の形態に係るホーニングツールについて第２砥石が拡張した状態の先端部の断面図である。 実施の形態に係るホーニングツールについて第２砥石が拡張した状態の先端部の斜視図である。 実施の形態に係るホーニングツールについて第１砥石が拡張した状態の先端部の断面図である。 実施の形態に係るホーニングツールについて第１砥石が拡張した状態の先端部の斜視図である。 実施の形態に係るホーニング加工装置の一部を示す断面図である。 実施の形態に係る第１砥石駆動部の送り螺子一体型ボールスプラインの断面図である。 実施の形態に係る第２砥石駆動部の送り螺子一体型ボールスプラインの断面図である。 比較例に係るホーニング加工装置の一部を示す断面図である。 比較例に係るホーニング加工装置の一部を＋Ｚ方向側から見た模式図である。 比較例に係るホーニング加工装置の一部を示す断面図である。 実施の形態に係るホーニング加工装置の一部を＋Ｚ方向側から見た模式図である。 実施の形態に係るホーニング加工装置の一部を示す断面図である。 比較例に係るホーニング加工装置の動作を説明するための模式図であり、加工孔の上端部分を研削加工する様子を示す図である。 比較例に係るホーニング加工装置の動作を説明するための模式図であり、加工孔の中央部分を加工する様子を示す図である。 実施の形態に係るホーニング加工装置の動作を説明するための模式図であり、加工孔の上端部分を研削加工する様子を示す図である。 実施の形態に係るホーニング加工装置の動作を説明するための模式図であり、加工孔の中央部分を加工する様子を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態に係るホーニング加工装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係るホーニング加工装置は、複数の第１砥石と複数の第２砥石とを有するホーニングツールと、長尺筒状であり長手方向における一端部にホーニングツールが固定され長手方向に沿った中心軸周りに回転する回転主軸と、回転主軸を回動させる回転駆動部と、複数の第１砥石を中心軸と直交する方向へ駆動する第１砥石駆動部と、複数の第２砥石を中心軸と直交する方向へ駆動する第２砥石駆動部と、を備える。ここで、ホーニングツールは、長尺の筒状であり長手方向における一端部に複数の第１砥石および複数の第２砥石それぞれが挿入可能なスリットが形成されるとともに、長手方向における他端部が前記回転主軸の前記一端部に固定されたツール本体と、少なくとも一部がツール本体の内側に配置され複数の第１砥石それぞれが各別に先端に固定された複数の第１砥石台と、少なくとも一部がツール本体の内側に配置され複数の第２砥石それぞれが各別に先端に固定された複数の第２砥石台と、長尺であり長手方向における一端部に複数の第１砥石台の基端に摺接し長手方向における他端部に近づくほど長手方向と直交する方向へ突出するように傾斜した第１傾斜面を有する第１ウェッジ部が設けられた第１ウェッジロッドと、長尺筒状であり長手方向における一端部に複数の第２砥石台の基端に摺接し長手方向における他端部に近づくほど長手方向と直交する方向へ突出するように傾斜した第２傾斜面が設けられた第２ウェッジ部を有し、第１ウェッジロッドの外側に外嵌される第２ウェッジロッドと、を有する。
　第１砥石駆動部は、長尺であり長手方向における一端部が第１ウェッジロッドに内側拡張軸ベアリング（第１軸受）を介して接続された接続部材と、軸方向における一端部が接続部材の長手方向における他端部に接続され、軸方向における他端部に第１送り螺子ナットが設けられた第１スプライン軸と、第１スプライン軸を軸方向へ摺動自在に支持する第１スプラインナットと、先端部が第１送り螺子ナットに螺合する第１送り螺子と、第１送り螺子を回動させる第１送り螺子駆動部と、を有する。また、第２砥石駆動部は、筒状であり軸方向における一端部が第２ウェッジロッドに少なくとも外側拡張軸ベアリング（第２軸受）を介して連結され軸方向における他端部に第２送り螺子ナットが設けられるとともに、内側に接続部材が挿通された第２スプライン軸と、第２スプライン軸を軸方向へ摺動自在に支持する第２スプラインナットと、先端部が第２送り螺子ナットに螺合する第２送り螺子と、第２送り螺子を回動させる第２送り螺子駆動部と、を有する。
　図１に示すように、本実施の形態に係るホーニング加工装置は、ワークＷの加工孔Ｗｈの内壁Ｗａを研削加工または研磨加工するものであり、回転主軸１２を有するホーニングヘッド１と、回転駆動部５と、ホーニングヘッド１を昇降させる昇降駆動部４と、機体３１と、を備える。ここで、ワークＷの加工孔Ｗｈの目標形状が、Ｚ軸方向に平行な中心軸Ｊ２を有するものである場合、回転主軸１２は、その中心軸Ｊ１が目標形状の加工孔Ｗｈの中心軸Ｊ２と一致する姿勢で配置される。
　昇降駆動部４は、長尺の送り螺子４０３と、モータ４０１と、モータ４０１のシャフト４０１ａと送り螺子４０３の＋Ｚ方向側の端部とを連結するカップリング４０２と、ホーニングヘッド１を支持するヘッド支持体４０４と、を有する。送り螺子４０３は、鉛直方向に延在するように配置され、支持部３２、３３により長手方向に沿った中心軸周りに回転可能な状態で機体３１に支持されている。ヘッド支持体４０４は、送り螺子４０３に螺合する送り螺子ナット（図示せず）を有する。モータ４０１は、例えばロータリエンコーダのような位置検出センサが内蔵されたサーボモータであり、位置検出センサによりモータ４０１の回転量が検出される。モータ４０１により送り螺子４０３が回転されると、ヘッド支持体４０４が昇降する。
　回転駆動部５は、モータ５０１と、プーリ５０２、５０４と、ベルト５０３と、長尺のスプライン軸５０５と、スプライン軸５０５にその軸方向に沿って摺動自在に外嵌されたスプロケット５０９と、スプロケット５０９に噛合するチェーン５０８と、を有し、ホーニングヘッド１の回転主軸１２を回動させる。スプライン軸５０５は、その長手方向が鉛直方向に沿う姿勢で配置されており、支持部３２、３３それぞれに軸受５１０、５０６を介して支持されている。プーリ５０４の内側には、スプライン軸５０５が固定されている。また、プーリ５０４は、ベルト５０３を介して、モータ５０１のシャフト５０１ａに固定されたプーリ５０２に連結されている。スプロケット５０９は、チェーン５０８を介して、回転主軸１２に設けられた後述のスプロケット１２２に連結されている。モータ５０１は、例えばロータリエンコーダのような位置検出センサとトルクセンサとが内蔵されたサーボモータであり、位置検出センサによりモータ５０１の回転量が検出される。モータ５０１によりプーリ５０２が回転されると、プーリ５０４に固定されたスプライン軸５０５およびスプライン軸５０５に外嵌されたスプロケット５０９が回転する。そして、スプロケット５０９の回転に伴い、スプロケット５０９にチェーン５０８を介して連結されたスプロケット１２２を有する回転主軸１２が回転する。
　ホーニングヘッド１は、図２に示すように、回転主軸１２の他に、回転主軸１２の－Ｚ方向側に配置されたホーニングツール１３と、回転主軸１２を、軸受１５２を介して中心軸Ｊ１周りに回転可能に支持するヘッド本体１５１と、ヘッド本体１５１が固定されるとともに昇降駆動部４のヘッド支持体４０４に固定されるベース１５３と、を有する。ホーニングツール１３は、図３および図４に示すように、複数（図３では６つ）の第１砥石１３２Ｂと複数（図３では６つ）の第２砥石１３２Ａと、ツール本体１３１と、複数の第１砥石１３２Ｂそれぞれが各別に先端に固定された複数の第１砥石台１３３Ｂと、複数の第２砥石１３２Ａそれぞれが各別に先端に固定された複数の第２砥石台１３３Ａと、を有する。ここで、ホーニングツール１３の長手方向に沿った中心軸Ｊ３は、回転主軸１２の中心軸Ｊ１と一致するように配置され、中心軸Ｊ１周りに回転される。ツール本体１３１は、長尺の円筒状であり、－Ｚ方向側の端部に複数の第１砥石１３２Ｂおよび複数の第２砥石１３２Ａそれぞれが挿入可能なスリット１３１ａが形成されている。各スリット１３１ａは、ツール本体１３１の側壁においてツール本体１３１の－Ｚ方向側の端部からツール本体１３１の長手方向に沿って延在している。また、ツール本体１３１の＋Ｚ方向側の端部は、回転主軸１２の－Ｚ方向側の端部のチャック部１２５に固定されている。
　複数の第１砥石１３２Ｂと複数の第２砥石１３２Ａとは、図３に示すように、ツール本体１３１の複数のスリット１３１ａそれぞれに交互に挿入され、ホーニングツール１３の中心軸Ｊ３周りに環状に配置されている。ここで、複数の第２砥石１３２Ａは、例えば粗加工用の研削面を備えたホーニング砥石であり、複数の第１砥石１３２Ｂは、例えば仕上げ加工用の研削面を備えたホーニング砥石である。複数の第１砥石台１３３Ｂは、少なくとも一部がツール本体１３１の内側に配置され、基端のＺ軸方向における両端部それぞれに傾斜面１３３１Ｂ、１３３２Ｂが形成されている。また、複数の第２砥石台１３３Ａは、少なくとも一部がツール本体１３１の内側に配置され、基端のＺ軸方向における両端部に傾斜面１３３１Ａ、１３３２Ａが形成されている。そして、複数の第１砥石１３２Ｂおよび複数の第１砥石台１３３Ｂと複数の第２砥石１３２Ａおよび複数の第２砥石台１３３Ａとが、それぞれ、ツール本体１３１のホーニングツール１３の中心軸Ｊ３に直交する径方向へ移動自在となっている。なお、第１砥石１３２Ｂおよび第２砥石１３２Ａは、それぞれ、例えばダイヤモンド、酸化アルミニウム、炭化珪素、二酸化珪素等の砥粒を、青銅や鋳鉄等を主成分とするボンド材で結合したいわゆるメタルボンド砥石が採用される。また、第１砥石台１３３Ｂおよび第２砥石台１３３Ａには、第１砥石台１３３Ｂおよび第２砥石台１３３Ａをツール本体１３１の径方向における内側へ付勢するスプリングバンド（図示せず）が収容された収容溝（図示せず）が設けられている。
　また、ホーニングツール１３は、長尺でありツール本体１３１の内側にＺ軸方向に移動自在に挿通された第１ウェッジロッド１４１と、長尺筒状でありツール本体１３１の内側に移動自在に挿通されるとともに、第１ウェッジロッド１４１の外側に外嵌される第２ウェッジロッド１４２と、を有する。即ち、第１ウェッジロッド１４１は、第２ウェッジロッド１４２の内側に位置している。
　第１ウェッジロッド１４１は、その－Ｚ方向側の端部に複数の第１砥石台１３３Ｂの基端に摺接する第１傾斜面１４１１ａ、１４１２ａを有する第１ウェッジ部１４１１、１４１２を有する。第１傾斜面１４１１ａ、１４１２ａは、いずれも第１ウェッジロッド１４１の＋Ｚ方向側の端部に近づくほど、即ち、＋Ｚ方向側ほどＺ軸方向と直交する方向へ突出するように傾斜している。ここで、第１傾斜面１４１１ａは、第１砥石台１３３Ｂの基端の－Ｚ方向側の端部に設けられた傾斜面１３３１Ｂに摺接し、第１傾斜面１４１２ａは、第１砥石台１３３Ｂの基端の＋Ｚ方向側の端部に設けられた傾斜面１３３２Ｂに摺接する。また、第１ウェッジ部１４１１、１４１２は、Ｚ軸方向に離間して配置されＺ軸方向に延在する接続部１４１３を介して接続されている。また、第１ウェッジロッド１４１は、長尺であり第１ウェッジ部１４１２から＋Ｚ方向側へ延在するロッド本体１４１４を有する。
　第２ウェッジロッド１４２は、その－Ｚ方向側の端部に複数の第２砥石台１３３Ａの基端に摺接する第２傾斜面１４２１ａ、１４２２ａを有する第２ウェッジ部１４２１、１４２２を有する。第２傾斜面１４２１ａ、１４２２ａは、いずれも第２ウェッジロッド１４２の＋Ｚ方向側の端部に近づくほど、即ち、＋Ｚ方向側ほどＺ軸方向と直交する方向へ突出するように傾斜している。ここで、第２傾斜面１４２１ａは、第２砥石台１３３Ａの基端の－Ｚ方向側の端部に設けられた傾斜面１３３１Ａに摺接し、第２傾斜面１４２２ａは、第２砥石台１３３Ａの基端の＋Ｚ方向側の端部に設けられた傾斜面１３３２Ａに摺接する。また、第２ウェッジ部１４２１、１４２２は、Ｚ軸方向に離間して配置されＺ軸方向に延在する接続部１４２３を介して接続されている。また、第２ウェッジロッド１４２は、長尺であり第２ウェッジ部１４２２から＋Ｚ方向側へ延在するロッド本体１４２４を有する。
　ここで、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第２ウェッジロッド１４２に対して矢印ＡＲ１１に示す方向へ推力が付加されると、第２ウェッジロッド１４２に対して矢印ＡＲ１１に示す方向へ移動する。そして、第２ウェッジロッド１４２が移動すると、傾斜面１３３１Ａ、１３３２Ａを有する第２砥石台１３３Ａが、第２傾斜面１４２１ａ、１４２２ａ上を摺動する。そして、矢印ＡＲ１２に示すように、第２砥石台１３３Ａおよび第２砥石台１３３Ａに固定された第２砥石１３２Ａが、ツール本体１３１の径方向外方へ拡張移動する。一方、第２ウェッジロッド１４２が、矢印ＡＲ１１方向とは反対方向へ移動すると、前述のスプリングバンドの付勢力により、第２砥石台１３３Ａおよび第２砥石１３２Ａがツール本体１３１の内側に向かって縮小移動する。また、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、第１ウェッジロッド１４１が、矢印ＡＲ２１に示す方向へ推力が付加されると、第１ウェッジロッド１４１に対して矢印ＡＲ２１に示す方向へ移動する。そして、第１ウェッジロッド１４１が移動すると、傾斜面１３３１Ｂ、１３３２Ｂを有する第１砥石台１３３Ｂが、第１傾斜面１４１１ａ、１４１２ａ上を摺動する。そして、矢印ＡＲ２２に示すように第１砥石台１３３Ｂおよび第１砥石台１３３Ｂに固定された第１砥石１３２Ｂが、ツール本体１３１の径方向外方へ拡張移動する。一方、第１ウェッジロッド１４１が、矢印ＡＲ２１方向とは反対方向へ移動すると、前述のスプリングバンドの付勢力により、第１砥石台１３３Ｂおよび第１砥石台１３３Ｂに固定された第１砥石１３２Ｂがツール本体１３１の内側に向かって縮小移動する。
　図２に戻って、回転主軸１２は、長尺の円筒状の主軸本体１２１と、主軸本体１２１の－Ｚ方向側の端部に設けられホーニングツール１３のツール本体１３１の＋Ｚ方向側の端部が連結されるチャック部１２５と、を有する。また、回転主軸１２は、長尺円筒状であり主軸本体１２１の内側に配置される第１サブ回転軸１２６と、長尺円筒状であり主軸本体１２１の内側において第１サブ回転軸１２６に外嵌された状態で配置される第２サブ回転軸１２７と、を有する。ここで、第１サブ回転軸１２６の－Ｚ方向側の端部には、ホーニングツール１３の後述の第１ウェッジロッド１４１の＋Ｚ方向側の端部が連結される第１連結部１２３が設けられている。また、第２サブ回転軸１２７の－Ｚ方向側の端部には、ホーニングツールの第２ウェッジロッド１４２の＋Ｚ方向側の端部が連結される第２連結部１２４が設けられている。更に、主軸本体１２１の－Ｚ方向側の端部には、回転駆動部５のチェーン５０８に噛合するスプロケット１２２が外嵌されている。そして、回転主軸１２の主軸本体１２１、第１サブ回転軸１２６および第２サブ回転軸１２７が、回転駆動部５によりその長手方向に沿った中心軸Ｊ１周りに回転される。
　また、本実施の形態に係るホーニング装置は、更に、複数の第１砥石１３２Ｂを回転主軸１２の中心軸と直交する方向、即ち、ツール本体１３１の径方向へ駆動する第１砥石駆動部１６と、複数の第２砥石１３２Ａをツール本体１３１の径方向へ駆動する第２砥石駆動部１７と、を備える。第１砥石駆動部１６は、長尺であり－Ｚ方向側の端部が第１サブ回転軸１２６の＋Ｚ方向側の端部に内側拡張軸ベアリング１６６を介して連結された接続部材１６５を有する。内側拡張軸ベアリング１６６は、接続部材１６５に対して第１サブ回転軸１２６を回転自在に支持する第１軸受である。また、第１砥石駆動部１６は、接続部材１６５の＋Ｚ方向側の端部に接続された送り螺子一体型スプライン１６４と、モータ１６１と、ボール減速機１６２と、ボール減速機１６２の出力軸１６２ａと送り螺子一体型スプライン１６４とを締結する締結部材１６３と、を有する。モータ１６１は、例えばロータリエンコーダのような位置検出センサが内蔵されたサーボモータであり、位置検出センサによりモータ１６１の回転量が検出される第１モータである。また、モータ１６１のシャフト１６１ａは、ボール減速機１６２の入力軸１６２ｂに連結されている。ここで、モータ１６１とボール減速機１６２とから、後述の送り螺子一体型スプライン１６４の送り螺子１６４１を駆動する第１送り螺子駆動部が構成される。
　送り螺子一体型スプライン１６４は、図７に示すように、第１スプライン軸１６４２と、ヘッド本体１５１に固定され第１スプライン軸１６４２をＺ軸方向へ摺動自在に支持する第１スプラインナット１６４３と、長尺の棒状の送り螺子１６４１と、を有する。第１スプライン軸１６４２は、軸方向における－Ｚ方向側の端部が接続部材１６５に連結されている。また、第１スプライン軸１６４２は、図８Ａに示すように、長尺の円筒状であり、外壁に軸方向に延在する複数の溝１６４２ｂが形成され、少なくとも＋Ｚ方向側の端部を含む内壁に螺旋状に延在する溝１６４２ａが形成された第１送り螺子ナットとなっている。送り螺子１６４１は、その先端部が送り螺子１６４１の外壁で螺旋状に延在する溝１６４１ａと第１スプライン軸１６４２の内壁に形成された溝１６４２ａとの間を転動する転動体であるボール１６４４を介して第１スプライン軸１６４２の内側に螺合している第１送り螺子である。また、第１スプライン軸１６４２は、複数の溝１６４２ｂ内を転動するボール１６４５を介して第１スプラインナット１６４３に支持されている。
　図２に戻って、第２砥石駆動部１７は、長尺であり－Ｚ方向側の端部が第２サブ回転軸１２７の＋Ｚ方向側の端部に外側拡張軸ベアリング１７８を介して接続された接続部材１７７と、を有する。外側拡張軸ベアリング１７８は、接続部材１７７に対して第２サブ回転軸１２７を回転自在に支持する第２軸受である。また、第２砥石駆動部１７は、接続部材１７７の＋Ｚ方向側の端部に接続された送り螺子一体型スプライン１７６と、モータ１７１と、ボール減速機１７２と、ボール減速機１７２の出力軸１７２ａに接続された歯車であるローラピニオン１７３と、ローラピニオン１７３に噛合する歯車であるカムリング１７４と、長尺の円筒状であり＋Ｚ方向側の端部にカムリング１７４が固定され－Ｚ方向側の端部に送り螺子一体型スプライン１７６が固定されカムリング１７４の回転を送り螺子一体型スプライン１７６に伝達する伝達部材１７９と、伝達部材１７９を回転自在に支持する締結部材１７５と、を有する。ここで、伝達部材１７９の－Ｚ方向側の端部は、送り螺子一体型スプライン１７６の送り螺子１７６１の＋Ｚ方向側の端部に固定されており、歯車であるカムリング１７４の回転を送り螺子一体型スプライン１７６の送り螺子１７６１に伝達する。モータ１７１は、例えばロータリエンコーダのような位置検出センサが内蔵されたサーボモータであり、位置検出センサによりモータ１７１の回転量が検出される第２モータである。また、モータ１７１のシャフト（図示せず）は、ボール減速機１７２の入力軸（図示せず）に連結されている。カムリング１７４は、例えば周面にトロコイド歯が形成されローラピニオン１７３のローラに転がり接触する形で噛合するいわゆるノンバックラッシュの伝達機構である。ここで、モータ１７１とボール減速機１７２とローラピニオン１７３と歯車１７４とから、後述の送り螺子一体型スプライン１７６の送り螺子１７６１を駆動する第２送り螺子駆動部が構成される。
　送り螺子一体型スプライン１７６は、図７に示すように、第２スプライン軸１７６２と、ヘッド本体１５１に固定され第２スプライン軸１７６２をＺ軸方向へ摺動自在に支持する第２スプラインナット１７６３と、長尺の円筒状の送り螺子１７６１と、を有する。第２スプライン軸１７６２は、軸方向における－Ｚ方向側の端部が接続部材１７７に連結されている。また、第２スプライン軸１７６２は、図８Ｂに示すように、長尺の円筒状であり、外壁に軸方向に延在する複数の溝１７６２ｂが形成され、少なくとも＋Ｚ方向側の端部を含む内壁に螺旋状に延在する溝１７６２ａが形成された第２送り螺子ナットとなっている。送り螺子１７６１は、少なくともその先端部の外壁で螺旋状に延在する溝１７６１ａと第２スプライン軸１７６２の内壁に形成された溝１７６２ａとの間を転動する転動体であるボール１７６４を介して第２スプライン軸１７６２の内側に螺合している第２送り螺子である。また、第２スプライン軸１７６２は、複数の溝１７６２ｂ内を転動するボール１７６５を介して第２スプラインナット１７６３に支持されている。更に、送り螺子１７６１の内側１７６１ｂおよび第２スプライン軸１７６２の内側には、第１砥石駆動部１６の接続部材１６５が挿通されている。
　ここで、本実施の形態に係るホーニング加工装置の特徴について、比較例に係るホーニング加工装置と比較しながら説明する。比較例に係るホーニング加工装置の第２砥石駆動部は、図９に示すように、長尺の円筒状であり接続部材１７７の＋Ｚ方向側の端部に接続されるとともに内側に接続部材１６５が挿通される回転軸９１７６２と、回転軸９１７６２を軸受９１７６４、９１７６５により回転自在に支持し側面に螺子部９１７６３ａが設けられた円筒状の滑り螺子９１７６３と、滑り螺子９１７６３の螺子部９１７６３ａに螺合する滑り螺子ナット９１７６６と、滑り螺子９１７６３の＋Ｚ軸方向側の端部に固定された歯車９１７６１と、を有する。なお、図９において、実施の形態と同様の構成については図７と同一の符号を付している。また、第２砥石駆動部は、モータ１７１と、回転軸９１７６２と平行に配置された回転軸９１７３１と、回転軸９１７３１に外嵌され歯車９１７６１に噛合する歯車９１７３２と、回転軸９１７３１とモータ１７１のシャフト１７１ａとを連結するカップリング９１７８１と、を有する。更に、第２砥石駆動部は、回転軸９１７３１を、軸受９１７８２を介して回転自在に支持するとともに、滑り螺子ナット９１７６６が固定される駆動部本体９１７９を有する。この第２砥石駆動部では、歯車９１７３２が回転軸Ｊ９２周りに回転すると、歯車９１７３２に噛合する歯車９１７６１と歯車９１７６１が固定された滑り螺子９１７６３とが回転軸Ｊ９１周りに回転する。そして、これに伴い、滑り螺子９１７６３と滑り螺子９１７６３が支持する回転軸９１７６２との全体が、駆動部本体９１７９に固定された滑り螺子ナット９１７６６に対して矢印ＡＲ９１に示す方向へ移動する。この比較例に係る第２砥石駆動部の場合、回転軸９１７６２が矢印ＡＲ９１に示す方向へ移動する際、滑り螺子９１７６３における滑り螺子ナット９１７６６により支持される支持位置が変化する。このとき、滑り螺子９１７６３の＋Ｚ方向側の端部に設けられた歯車９１７６１と滑り螺子９１７６３における滑り螺子ナット９１７６６により支持される支持位置との間の距離が変化することになる。そうすると、歯車９１７６１、９１７３２間のバックラッシュ量が、前述の支持位置を支点とした滑り螺子９１７６３のがたつき量に与える影響が変化することになる。即ち、歯車９１７６１、９１７３２間のバックラッシュ量が一定であっても、前述の支持位置が変化することにより、滑り螺子９１７６３のがたつき量が変化してしまう。そうすると、例えば歯車９１７６１、９１７３２間のバックラッシュ量のみを考慮して第１砥石１３２Ｂ、第２砥石１３２Ａの拡張量が一定となるように歯車９１７３２の回転を制御したとしても、前述の支持位置の変化に伴う滑り螺子９１７６３のがたつき量の変化の影響により、第１砥石１３２Ｂ、第２砥石１３２Ａの拡張量も変化してしまい、その分、拡張精度が変化してしまう。
　ここで、比較例に係るホーニング加工装置における、接続部材１７７のＺ軸方向への移動量と滑り螺子９１７６３のがたつき量との関係について説明する。ここで、比較例に係るホーニング加工装置において、歯車９１７６１が図１０Ａに示す矢印ＡＲ９２に示す方向へ回転されると、図１０Ｂに示すように、滑り螺子９１７６３の中心軸が回転軸Ｊ９１に対してがたつき角θ１だけ傾斜するものとする。また、接続部材１７７のＺ軸方向の移動量をｄｚ、モータ１７１の回転角度をＡ［ｄｅｇ］、歯車９１７６１、９１７３２における減速比をＩ、滑り螺子９１７６３の螺子ピッチをＰ、歯車９１７６１、９１７３２間のバックラッシュ角度をＢ１［ｄｅｇ］、滑り螺子９１７６３のがたつき角をθ１［ｄｅｇ］、滑り螺子９１７６３のがたつき量をＢ２とする。ここで、減速比は、（歯車９１７６１の歯数）／（歯車９１７３２の歯数）となる。そして、歯車９１７６１と滑り螺子９１７６３における滑り螺子ナット９１７６６により支持される支持位置ＰＳ９との間の距離をＬ１とすると、滑り螺子９１７６３のがたつき量Ｂ２は、下記式（１）の関係式で表される。
　　　・・・式（１）
　また、歯車９１７３２の半径をｒとすると、滑り螺子９１７６３のがたつき量Ｂ２による伝達ロス角度θ２は、下記式（２）の関係式で表される。
　　　・・・式（２）
　そして、接続部材１７７の移動量ｄｚは、下記式（３）の関係式で表される。
　　　・・・式（３）
　比較例に係るホーニング加工装置では、式（１）に示すように、距離Ｌ１の変化に伴いがたつき量Ｂ２が変化する。そうすると、式（２）に示すように、伝達ロス角度θ２が変化し、それに伴い、式（３）に示すように接続部材１７７の移動量ｄｚが変化する。このように、歯車９１７６１と前述の支持位置ＰＳ９との間の距離Ｌ１の変化に伴う滑り螺子９１７６３のがたつき量Ｂ２の変化の影響により、接続部材１７７の移動量ｄｚが変化するとともに、第２ウェッジロッド１４２の移動量も変化してしまう。このため、第１砥石１３２Ｂ、第２砥石１３２Ａの拡張量も変化してしまい、その分、拡張精度が変化してしまう。
　次に、本実施の形態に係るホーニング加工装置における、接続部材１７７のＺ軸方向への移動量と回転軸９１７６３のがたつき量との関係について説明する。ここにおいて、本実施の形態に係るホーニング加工装置において、ローラピニオン１７３が図１１Ａに示す矢印ＡＲ１２に示す方向へ回転されると、図１１Ｂに示すように、伝達部材１７９の中心軸が中心軸Ｊ１に対してがたつき角θ１だけ傾斜するものとする。また、接続部材１７７のＺ軸方向の移動量をｄｚ、モータ１７１の回転角度をＡ［ｄｅｇ］、ローラピニオン１７３、カムリング１７４における減速比をＩ、送り螺子一体型スプライン１７６の送り螺子１７６１の螺子ピッチをＰ、ローラピニオン１７３、カムリング１７４間のバックラッシュ角度をＢ１［ｄｅｇ］、送り螺子１７６１のがたつき角をθ１［ｄｅｇ］、送り螺子１７６１のがたつき量をＢ２とする。ここで、減速比は、（カムリング１７４の歯数）／（ローラピニオン１７３の歯数）となる。そして、カムリング１７４と伝達部材１７９における締結部材１７５により支持される支持位置ＰＳ１との間の距離をＬ１とすると、送り螺子１７６１のがたつき量Ｂ２は、前述の式（１）の関係式で表される。また、カムリング１７４の半径をｒとすると、送り螺子１７６１のがたつき量Ｂ２による伝達ロス角度θ２は、前述の式（２）の関係式で表される。そして、接続部材１７７の移動量ｄｚは、前述の式（３）の関係式で表される。ここで、本実施の形態に係るホーニング加工装置では、カムリング１７４と締結部材１７５との位置関係が一定で維持される、即ち、カムリング１７４と前述の支持位置ＰＳ１との間の距離Ｌ１が一定であるため、式（１）に示すがたつき量Ｂ２も一定である。そうすると、式（２）に示すように、伝達ロス角度θ２も一定となるため、式（３）に示すように接続部材１７７の移動量ｄｚも一定となる。このように、送り螺子１７６１のがたつき量Ｂ２が一定であるため、接続部材１７７の移動量ｄｚも一定となるとともに、第２ウェッジロッド１４２の移動量も一定となる。従って、本実施の形態に係るホーニング加工装置では、送り螺子一体型スプライン１７６の送り螺子１７６１および第２スプライン軸１７６２の一定のがたつき量のみを考慮してカムリング１７４の回転を制御することにより、第１砥石１３２Ｂ、第２砥石１３２Ａの拡張精度を高い精度で維持できるという利点がある。
　また、本実施の形態に係るホーニング加工装置では、第２砥石駆動部１７が、送り螺子一体型スプライン１７６により、接続部材１７７が連結された第２スプライン軸１７６２に対して第２スプライン軸１７６２の中心軸に沿った方向へ均等な力を作用させることができる。
　次に、本実施の形態に係るホーニング加工装置の特徴について、第１砥石駆動部が、油圧により第１ウェッジロッド１４１を駆動する比較例と比較しながら説明する。比較例に係る第１砥石駆動部は、油圧により第１ウェッジロッド１４１をホーニングツールの先端方向へ押し出すことにより第１砥石を拡張移動させる。そして、この第１砥石駆動部は、第１ウェッジロッド１４１に加える圧力が一定で維持されるように油圧を制御する。このため、比較例に係るホーニング加工装置の場合、加工孔Ｗｈの形状に応じて第１砥石１３２Ｂの突出量が変化することになる。従って、例えば図１０Ａに示すように加工孔Ｗｈが中心軸Ｊ４方向に沿って縮径した形状を有する場合、ホーニングツールの中心軸Ｊ３と第１砥石１３２Ｂの先端部との間の距離が加工孔Ｗｈの形状に応じてそれぞれ距離Ｗ９３１となる。そして、ホーニングツール１３を矢印ＡＲ９３に示す方向へ移動させると、例えば図１０Ｂに示すように、ホーニングツールの中心軸Ｊ３と内壁Ｗａとの間の距離が変化することに伴い、中心軸Ｊ３と第１砥石１３２Ｂの先端部との間の距離がそれぞれ距離Ｗ９４１に変化する。従って、ワークＷは、その加工孔Ｗｈが中心軸Ｊ４方向に沿って縮径した形状を有する場合、中心軸Ｊ４方向に沿って縮径した形状が維持されつつ研削加工が進められることになる。従って、比較例に係るホーニング加工装置の場合、第１砥石１３２Ｂを用いて、加工孔Ｗｈの形状を、その内壁Ｗａがホーニングツール１３の中心軸Ｊ４に平行な面となるような形状に矯正するように研削加工を行うことが難しい。
　これに対して、本実施の形態に係るホーニング加工装置では、第１砥石駆動部１６が、モータ１６１の駆動力を利用して第１ウェッジロッド１４１をホーニングツールの先端方向へ押し出すことにより第１砥石を拡張移動させる。このため、本実施の形態に係るホーニング加工装置の場合、加工孔Ｗｈの形状に関わらず第１砥石１３２Ｂの突出量を一定で維持することができる。従って、例えば図１１Ａに示すように加工孔Ｗｈが中心軸Ｊ４方向に沿って縮径した形状を有する場合であっても、ホーニングツールの中心軸Ｊ３と第１砥石１３２Ｂの先端部との間の距離がそれぞれ距離Ｗ１で維持される。そして、ホーニングツール１３を矢印ＡＲ３１に示す方向へ移動させる際、例えば図１１Ｂに示すように、ホーニングツールの中心軸Ｊ３と第１砥石１３２Ｂの先端部との間の距離がそれぞれ距離Ｗ１で維持されることにより、加工孔Ｗｈの内壁Ｗａにホーニングツール１３の中心軸Ｊ３に平行な面Ｐ１を形成することができる。そして、第１砥石１３２Ｂを拡張移動させながら研削加工を進めることにより、加工孔Ｗｈの形状を、その内壁Ｗａがホーニングツール１３の中心軸Ｊ３に平行な面となるような形状に矯正することができる。
　以上説明したように、本実施の形態に係るホーニング加工装置では、第１砥石駆動部１６が、送り螺子一体型スプライン１６４の送り螺子１６４１の回転方向を切り替えることにより第１ウェッジロッド１４１をＺ軸方向に沿った両方向へ移動させることができる。また、第２砥石駆動部１７は、送り螺子一体型スプライン１７６の送り螺子１７６１の回転方向を切り替えることにより第２ウェッジロッド１４２をＺ軸方向に沿った両方向へ移動させることができる。これにより、第１砥石駆動部１６、第２砥石駆動部１７は、それぞれ、第１砥石１３２Ｂ、第２砥石１３２Ａのツール本体１３１から突出させたりツール本体１３１へ没入させたりする制御を高精度に実行することができる。従って、ワークＷの加工精度を高めることができる。また、第１ウェッジロッド１４１、第２ウェッジロッド１４２それぞれをＺ軸方向へ移動させるときの推力を高精度に制御することができるので、第１砥石１３２Ｂ、第２砥石１３２ＡのワークＷの加工孔Ｗｈの内壁Ｗａの押圧力を高精度に制御できるという利点もある。
　また、本実施の形態に係るホーニング加工装置では、第１砥石駆動部１６が、第１ウェッジロッド１４１に第１サブ回転軸１２６および接続部材１６５を介して接続された第１スプライン軸１６４２を駆動することにより第１ウェッジロッド１４１を駆動する。また、第２砥石駆動部１７が、内側に接続部材１６５が挿通される円筒状の送り螺子１７６１および第２スプライン軸１７６２を駆動することにより第２ウェッジロッド１４２を駆動する。これにより、第１ウェッジロッド１４１と連動する第１スプライン軸１６４２に第２ウェッジロッド１４２と連動する第２スプライン軸１７６２が外嵌された状態で同軸配置されるので、その分、第１砥石駆動部１６および第２砥石駆動部１７を小型化することができ、ひいては、装置全体の小型化を図ることができる。
　更に、本実施の形態に係る送り螺子一体型スプライン１６４では、第１スプライン軸１６４２が、その外壁に設けられた軸方向に延在する溝１６４２ａ内を転動するボール１６４５を介して第１スプラインナット１６４３に支持されている。また、送り螺子一体型スプライン１７６では、第２スプライン軸１７６２が、その外壁に設けられた軸方向に延在する溝１７６２ａ内を転動するボール１７６５を介して第２スプラインナット１７６３に支持されている。つまり、第１スプラインナット１６４３が、第１スプライン軸１６４２を、ボール１６４５を介して転がり支持し、第２スプラインナット１７６３が、第２スプライン軸１７６２を、ボール１７６５を介して転がり支持している。これにより、例えば図９を用いて説明した互いに噛合する歯車９１７６１、９１７３２による摺動機構に比べて、第１スプライン軸１６４２、第２スプライン軸１７６２をＺ軸方向に沿って移動させる際の摩擦の影響を低減できるので、モータ１６１、１７１の負荷を軽減できる。
　また、本実施の形態に係る第１砥石駆動部１６は、バックラッシュが少ないボール減速機１６２を有し、ボール減速機１６２の入力軸１６２ｂにモータ１６１が接続され、ボール減速機１６２の出力軸１６２ａに送り螺子１６４１の基端部が連結されている。これにより、モータ１６１のシャフト１６１ａの回転量と送り螺子１６４１の回転量との差分量を低減することができるので、その分、第１ウェッジロッド１４１の移動量を高精度に制御することができる。
　更に、本実施の形態に係る第２砥石駆動部１７は、バックラッシュが少ないボール減速機１７２と、バックラッシュが少ないローラピニオン１７３およびカムリング１７４と、を有する。そして、ボール減速機１７２の入力軸にモータ１７１のシャフトが接続され、ボール減速機１７２の出力端１７２ａにローラピニオン１７３が接続されている。これにより、モータ１７１のシャフトの回転量とカムリング１７４が外嵌された送り螺子１７６１の回転量との差分量を低減することができるので、その分、第２ウェッジロッド１４２の移動量を高精度に制御することができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、ボール減速機１６２、ボール減速機１７２の代わりに、サイクロイド減速機、ＲＶ減速機、波動歯車装置を備えるものであってもよい。また、ボール減速機１６２の代わりに、内歯車が締結部材１６３を介して送り螺子一体型スプライン１６４に連結され、太陽歯車がモータ１６１のシャフト１６１ａに連結され、内歯車と太陽歯車とが複数の遊星歯車に噛合する遊星歯車減速機或いは不思議遊星歯車装置を備えるものであってもよい。
　実施の形態では、第１スプライン軸１６４２が、その外壁の溝１６４２ａ内を転動するボール１６４５を介して第１スプラインナット１６４３に支持され、第２スプライン軸１７６２が、その外壁の溝１７６２ａ内を転動するボール１７６５を介して第２スプラインナット１７６３に支持されている例について説明した。但し、溝１６４２ａ、１７６２ａ内を転動する転動体は、ボール１６４５、１７６５に限定されるものではなく、例えば円柱状のころであってもよい。或いは、第１スプライン軸１６４２が、転動体を介さずに第１スプラインナット１６４３に第１スプライン軸１６４２の軸方向へ摺動自在に支持されているものであってもよい。また、第２スプライン軸１７６２が、転動体を介さずに第２スプラインナット１７６３に第２スプライン軸１７６２の軸方向へ摺動自在に支持されているものであってもよい。
　実施の形態では、送り螺子一体型スプライン１６４、１７６が、それぞれ、送り螺子１６４１、１７６１がボール１６４４、１７６４を介して第１スプライン軸１６４２、第２スプライン軸１７６２に螺合する送り螺子ナット構造を有する例について説明した。但し、これに限らず、例えば、送り螺子１６４１、１７６１がボール１６４４、１７６４を介さずに第１スプライン軸１６４２、第２スプライン軸１７６２に螺合する滑り螺子ナット構造を有するものであってもよい。
　実施の形態では、第１砥石駆動部１６が、ボール減速機１６２を有し、第２砥石駆動部１７が、ボール減速機１７２を有する例について説明したが、これに限らず、第１砥石駆動部１６と第２砥石駆動部１７との少なくとも一方が、減速機を備えないものであってもよい。例えば、第１砥石駆動部１６のモータ１６１が直接送り螺子１６４１を回転駆動するものであってもよいし、第２砥石駆動部１７のモータ１７１が直接ローラピニオン１７３を回転駆動するものであってもよい。
　実施の形態では、第２砥石駆動部１７が、ローラピニオン１７３とカムリング１７４とを有する例について説明したが、これに限らず、ローラピニオン１７３、カムリング１７４の代わりに、他の種類の互いに噛合する２つの歯車を採用してもよい。
　以上、本発明の実施の形態および変形例について説明したが、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
　本発明は、ホーニングツールを交換すること無く粗面加工と仕上げ加工とを実行できるホーニング加工装置として好適である。
１：ホーニングヘッド、４：昇降駆動部、５：回転駆動部、１２：回転主軸、１３：ホーニングツール、１６：第１砥石駆動部、１７：第２砥石駆動部、３１：機体、３２，３３：支持部、１２１：主軸本体、１２２，５０９：スプロケット、１２３：第１連結部、１２４：第２連結部、１２５：チャック部、１２６：第１サブ回転軸、１２７：第２サブ回転軸、１３１：ツール本体、１３１ａ：スリット、１３２Ａ：第２砥石、１３２Ｂ：第１砥石、１３３Ａ：第２砥石台、１３３Ｂ：第１砥石台、１４１：第１ウェッジロッド、１４２：第２ウェッジロッド、１５１：ヘッド本体、１５２，５０６，５１０：軸受、１５３：ベース、１６１，１７１，４０１，５０１：モータ、１６１ａ，４０１ａ，５０１ａ：シャフト、１６２，１７２：ボール減速機、１６２ａ，１７２ａ：出力軸、１６２ｂ：入力軸、１６３：締結部材、１６４，１７６：送り螺子一体型スプライン、１６５，１７７，１４１３：接続部材、１６６：内側拡張軸ベアリング、１７３：ローラピニオン、１７４：カムリング、１７５：締結部材、１７８：外側拡張軸ベアリング、１７９：伝達部材、４０２：カップリング、４０３，１６４１，１７６１：送り螺子、４０４：ヘッド支持体、５０２，５０４：プーリ、５０３：ベルト、５０５：スプライン軸、５０８：チェーン、１３３１Ａ，１３３２Ａ，１３３１Ｂ，１３３２Ｂ：傾斜面、１４１１，１４１２：第１ウェッジ部、１４１１ａ，１４１２ａ：第１傾斜面、１４２１，１４２２：第２ウェッジ部、１４２１ａ，１４２２ａ：第２傾斜面、１４１４，１４２４：ロッド本体、１６４２：第１スプライン軸、１６４２ａ，１６４２ｂ，１７６２ａ，１７６２ｂ：溝、１６４３：第１スプラインナット、１６４４，１６４５，１７６４，１７６５：ボール、１７６１ｂ：内側、１７６２：第２スプライン軸、１７６３：第２スプラインナット、Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４：中心軸、Ｗ：ワーク、Ｗａ：内壁、Ｗｈ：加工孔

Claims (9)

  1. 　複数の第１砥石と複数の第２砥石とを有するホーニングツールと、
    　長尺筒状であり長手方向における一端部に前記ホーニングツールが固定され長手方向に沿った中心軸周りに回転する回転主軸と、
    　前記回転主軸を回動させる回転駆動部と、
    　前記複数の第１砥石を前記中心軸と直交する方向へ駆動する第１砥石駆動部と、
    　前記複数の第２砥石を前記中心軸と直交する方向へ駆動する第２砥石駆動部と、を備え、
    　前記ホーニングツールは、
    　長尺の筒状であり長手方向における一端部に前記複数の第１砥石および前記複数の第２砥石それぞれが挿入可能なスリットが形成されるとともに、長手方向における他端部が前記回転主軸の前記一端部に固定されたツール本体と、
    　少なくとも一部が前記ツール本体の内側に配置され前記複数の第１砥石それぞれが各別に先端に固定された複数の第１砥石台と、
    　少なくとも一部が前記ツール本体の内側に配置され前記複数の第２砥石それぞれが各別に先端に固定された複数の第２砥石台と、
    　長尺であり長手方向における一端部に前記複数の第１砥石台の基端に摺接し長手方向における他端部に近づくほど長手方向と直交する方向へ突出するように傾斜した第１傾斜面を有する第１ウェッジ部を有する第１ウェッジロッドと、
    　長尺筒状であり長手方向における一端部に前記複数の第２砥石台の基端に摺接し長手方向における他端部に近づくほど長手方向と直交する方向へ突出するように傾斜した第２傾斜面を有する第２ウェッジ部を有し、前記第１ウェッジロッドの外側に外嵌される第２ウェッジロッドと、を有し、
    　前記第１砥石駆動部は、
    　長尺であり長手方向における一端部が前記第１ウェッジロッドに少なくとも第１軸受を介して接続された接続部材と、
    　軸方向における一端部が前記接続部材の長手方向における他端部に接続され軸方向における他端部に第１送り螺子ナットが設けられた第１スプライン軸と、
    　前記第１スプライン軸を前記軸方向へ摺動自在に支持する第１スプラインナットと、
    　先端部が前記第１送り螺子ナットに螺合する第１送り螺子と、
    　前記第１送り螺子を回動させる第１送り螺子駆動部と、を有し、
    　前記第２砥石駆動部は、
    　筒状であり軸方向における一端部が前記第２ウェッジロッドに少なくとも第２軸受を介して接続され軸方向における他端部に第２送り螺子ナットが設けられるとともに、内側に前記接続部材が挿通された第２スプライン軸と、
    　前記第２スプライン軸を前記軸方向へ摺動自在に支持する第２スプラインナットと、
    　先端部が前記第２送り螺子ナットに螺合する第２送り螺子と、
    　前記第２送り螺子を回動させる第２送り螺子駆動部と、を有する、
    　ホーニング加工装置。
  2. 　前記第１スプライン軸と前記第２スプライン軸との少なくとも一方は、外壁に設けられた軸方向に延在する溝内を転動する転動体を介して支持されている、
    　請求項１に記載のホーニング加工装置。
  3. 　前記第１送り螺子駆動部は、
    　前記第１送り螺子を回転駆動する第１モータを有する、
    　請求項１または２に記載のホーニング加工装置。
  4. 　前記第１送り螺子駆動部は、更に、
    　入力軸に前記第１モータが接続された第１ボール減速機を有し、
    　前記第１ボール減速機の出力軸に前記第１送り螺子の基端部が連結されている、
    　請求項３に記載のホーニング加工装置。
  5. 　前記第２送り螺子駆動部は、
    　第２モータと、
    　入力軸に前記第２モータが接続された第２ボール減速機と、
    　前記第２ボール減速機の出力軸に接続された第１歯車と、
    　前記第１歯車に噛合し、回転軸が前記第２送り螺子の回転軸と一致するように前記第２送り螺子に連結された第２歯車と、を有する、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載のホーニング加工装置。
  6. 　前記第２送り螺子駆動部は、
    　長尺の筒状であり長手方向における一端部に前記第２歯車が固定されるとともに、他端部に前記第２送り螺子の基端部が固定され、前記第２歯車の回転を前記第２送り螺子に伝達する伝達部材と、
    　前記伝達部材を回転自在に支持する締結部材と、を更に有し、
    　前記第２歯車と前記締結部材との相対的な位置関係が一定である、
    　請求項５に記載のホーニング加工装置。
  7. 　前記第２歯車は、前記第１歯車のローラに転がり接触する形で噛合するノンバックラッシュの伝達機構を構成する歯車である、
    　請求項５または６に記載のホーニング加工装置。
  8. 　前記第２送り螺子駆動部は、更に、
    　入力軸に前記第２モータが接続された第２ボール減速機を有し、
    　前記第１歯車は、前記第２ボール減速機の出力軸に接続されている、
    　請求項５から７のいずれか１項に記載のホーニング加工装置。
  9. 　前記第１送り螺子および前記第１送り螺子ナットと、前記第２送り螺子および前記第２送り螺子ナットと、の少なくとも一方は、ボール螺子およびボール螺子ナットである、
    　請求項１から８のいずれか１項に記載のホーニング加工装置。
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