JP2006043851A - Honing method and honing machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はホーニング加工方法およびホーニング盤に関し、さらに詳細には、棒状ホーニングツールを回転運動させながら、工作物の内径面の軸線方向へ一往復送り動作することによりこの内径面をホーニング加工する、いわゆるワンパスホーニング技術に関するものである。 The present invention relates to a honing method and a honing machine, and more specifically, a so-called honing process is performed by reciprocally feeding the rod-shaped honing tool in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece while rotating the rod honing tool. It relates to one-pass honing technology.
ホーニング加工は、例えば、精密中ぐり、研削などによって仕上げられた工作物（以下ワークと称する）の内径面をさらに平滑にするとともに、この内径面の加工精度も向上させる目的で、細粒砥石をワーク内径面に面接触させて軽く研削する仕上げ方法であって、ラップ仕上や超仕上と共に最もすぐれたワーク表面を造ることができる精密仕上法の一つである。 In the honing process, for example, a fine grindstone is used for the purpose of further smoothing the inner surface of a workpiece (hereinafter referred to as a workpiece) finished by precision boring, grinding, etc., and improving the processing accuracy of the inner surface. It is a finishing method in which the inner surface of the workpiece is brought into surface contact and lightly ground, and is one of the precision finishing methods that can produce the best workpiece surface together with lapping and super finishing.
このホーニング加工を行う専用工作機械としてホーニング盤があり、その一般的な基本構造は、数個の細粒砥石を保持するホーニングツールを備えてなり、このホーニングツールとワークとの間に相対的な回転運動と往復運動とを行わせるとともに、上記砥石に所定の圧力を加えて、同時に多量の工作液を注ぎながら、ワーク表面の工作を行うようにされている。 There is a honing machine as a dedicated machine tool for performing this honing process, and its general basic structure is equipped with a honing tool that holds several fine-grained grindstones. While rotating and reciprocating, a predetermined pressure is applied to the grindstone, and at the same time, a large amount of working fluid is poured to work on the workpiece surface.
ところで、ホーニング加工は、工作機械の精度に直接頼ることなく高精度の加工を行う方式であることもあって、逆に言えば、上記ホーニングツールに与えられる回転運動と往復運動は比較的遅く、また砥石の切込み量も比較的少ない。これがため、ホーニング加工に要する時間は、必然的に長くなる傾向にあるところ、近年の多量生産品の仕上加工需要とも相まって、ホーニング加工一工程のサイクルタイムの短縮による加工効率の向上が強く要望されていた。 By the way, honing processing is a method of performing high-precision processing without directly depending on the accuracy of the machine tool, and conversely, the rotational motion and reciprocating motion given to the honing tool are relatively slow, Moreover, the cutting amount of the grindstone is relatively small. For this reason, the time required for honing is inevitably long, and coupled with recent demand for finishing of mass-produced products, there is a strong demand for improved machining efficiency by shortening the cycle time of one honing process. It was.
この点に関して、棒状ホーニングツールを回転運動させながら、ワークの内径面の軸線方向へ一往復送り動作することにより、この内径面をホーニング加工するワンパス式の加工方法（いわゆるワンパスホーニング加工方法）があり、この種のワンパスホーニング加工方法にあっては、ホーニング加工一工程のサイクルタイムの短縮による加工効率の向上が見込まれるが、一方で、この加工効率の向上に伴って加工精度が逆に低下してしまうという相反する問題が生じており、上記一般的なホーニング盤に比較して要求される仕上精度が低いワーク内径面のホーニング加工に専ら限定使用されていた。 In this regard, there is a one-pass machining method (so-called one-pass honing method) in which this inner diameter surface is honed by performing a reciprocating feed operation in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece while rotating the rod-shaped honing tool. However, this type of one-pass honing method is expected to improve the machining efficiency by shortening the cycle time of one honing process, but on the other hand, the machining accuracy decreases conversely with the improvement of this machining efficiency. Therefore, it has been used exclusively for honing of the inner diameter surface of a workpiece, which requires lower finishing accuracy than the general honing machine.
この点について、例えば特許文献１や特許文献２に開示されるように、上記棒状ホーニングツールの基本送り動作に、軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加させることで、高い加工効率を維持しつつ加工精度の向上を図ったワンパスホーニング盤も開発されており、従来の一般的なホーニング盤に近い加工精度を実現し得るようになってきている。
With respect to this point, as disclosed in, for example,
本発明の目的とするところは、かかる従来のワンパスホーニング加工技術をさらに改良して、ワーク内径面を高い仕上げ精度を保ちつつ、高効率でホーニング加工することができるワンパスホーニング加工方法を提供することにある。 An object of the present invention is to further improve the conventional one-pass honing processing technique and provide a one-pass honing processing method capable of performing honing with high efficiency while maintaining high finishing accuracy of the work inner surface. It is in.
また、本発明の他の目的とするところは、上記ホーニング加工方法の実行に適しており、しかも装置構造が小型簡素なワンパス方式のホーニング盤を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a one-pass honing machine that is suitable for executing the above honing method and that has a small and simple device structure.
上記目的を達成するために、本発明のホーニング加工方法は、ホーニングツールを回転運動させながら、ワークの内径面の軸線方向へ一往復送り動作することにより、この内径面をホーニング加工するワンパス方式のホーニング加工方法であって、上記ワークの内径面に対応したプロフィールを有する棒状のホーニングツールによる実加工工程を、このホーニングツールの往動送りストローク時と復動戻しストローク時の両送り動作時において実行するとともに、少なくとも上記ホーニングツールの往動送りストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールを上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ振動させながら送ってホーニング加工を施すことを特徴とし、上記実加工工程の好適かつ具体的な構成としては以下に列挙するものが挙げられる。 In order to achieve the above object, the honing method of the present invention is a one-pass method in which the inner surface is honed by performing a reciprocating feed operation in the axial direction of the inner surface of the workpiece while rotating the honing tool. A honing method, in which an actual machining process using a rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece is executed during both forward and backward feed strokes of the honing tool. In addition, at least in the actual machining step during the forward feed stroke of the honing tool, the honing tool is subjected to honing by feeding the honing tool while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece, The preferred and specific configuration of the actual machining process is listed below. And the like of it.
（１）上記往動送りストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールを上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ振動させながら送ってホーニング加工を施すとともに、上記復動戻しストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールを拡張して上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ戻してホーニング加工を施す。 (1) In the actual machining process during the forward feed stroke, the honing tool is fed while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece, and the honing process is performed. In the machining step, the honing tool is expanded and returned to the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece to perform honing.
（２）上記往動送りストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールを上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ振動させながら送ってホーニング加工を施すとともに、上記復動戻しストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールを拡張して上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ振動させながら戻してホーニング加工を施す。 (2) In the actual machining process during the forward feed stroke, the honing tool is fed while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece, and the honing process is performed. In the machining step, honing is performed by expanding the honing tool and returning it while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece.
（３）上記往動送りストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールを上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ振動させながら送ってホーニング加工を施すとともに、上記復動戻しストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールを拡張して送り動作と逆送り動作とからなる正逆送り動作を繰り返してホーニング加工を施す。 (3) In the actual machining process during the forward feed stroke, the honing tool is fed while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece, and the honing process is performed. In the machining step, honing is performed by expanding the honing tool and repeating a forward / reverse feed operation including a feed operation and a reverse feed operation.
（４）上記ホーニングツールは、その先端から基端側へ向けて徐々に径寸法が増大するテーパ形状の砥石面を有する往動送りストローク時用ホーニング砥石部と、これに続き基端側へ向けて徐々に径寸法が減小するテーパ形状の砥石面を有する復動戻しストローク時用ホーニング砥石部とを備えてなるとともに、これらホーニング砥石部が径方向へ拡縮可能な構成とされ、上記往動送りストローク時用ホーニング砥石部により上記往動送りストローク時の実加工工程のホーニング加工を施すとともに、拡張した上記復動戻しストローク時用ホーニング砥石部により上記復動戻しストローク時の実加工工程のホーニング加工を施す。 (4) The honing tool includes a honing grindstone for a forward feed stroke having a tapered grindstone surface that gradually increases in diameter from the distal end toward the proximal end, and subsequently toward the proximal end. And a honing grindstone portion for a reverse return stroke having a tapered grindstone surface whose diameter is gradually reduced, and the honing grindstone portion is configured to be able to expand and contract in the radial direction. Honing of the actual machining process during the forward feed stroke is performed by the honing grindstone for the forward stroke, and honing of the actual machining process during the backward return stroke is performed by the expanded honing grindstone for the backward return stroke. Apply processing.
（５）上記往動送りストローク時の実加工工程のホーニング加工が荒ホーニング加工であるとともに、上記復動戻しストローク時の実加工工程のホーニング加工が仕上ホーニング加工である。 (5) The honing process in the actual machining process during the forward feed stroke is a rough honing process, and the honing process in the actual machining process during the backward return stroke is a finishing honing process.
（６）上記ホーニングツールの往動送りストローク時用ホーニング砥石部は、その先端側に荒ホーニング加工部が設けられるとともに、この荒ホーニング加工部に続いて中仕上ホーニング加工部が連続して設けられてなり、上記往動送りストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールの往動送りストローク時用ホーニング砥石部が上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ振動しながら送られる間に、荒ホーニング加工と中仕上ホーニング加工を連続して施すとともに、上記復動戻しストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールのホーニング砥石部を拡張して上記復動戻しストローク時用ホーニング砥石部により仕上ホーニング加工を施す。 (6) The honing grindstone portion for the forward feed stroke of the honing tool is provided with a rough honing processing portion at the tip side, and a continuous finishing honing processing portion is provided subsequently to the rough honing processing portion. In the actual machining step during the forward feed stroke, the honing grindstone for the forward feed stroke of the honing tool is fed along the inner diameter surface of the workpiece while vibrating in the axial direction. Honing and medium finish honing are performed continuously, and in the actual machining process during the backward return stroke, the honing grindstone of the honing tool is expanded and the finish honing is performed by the honing grindstone for the backward return stroke. Apply processing.
また、好適な実施態様として、上記ホーニングツールを、その初期位置から実加工工程直前まで所定の急速度で送った後、上記往動送りストローク時およびこれに続く上記復動戻しストローク時の両実加工工程を実行し、これら実加工工程終了後に上記初期位置まで急速度で復帰させる。 Further, as a preferred embodiment, after the honing tool is fed at a predetermined rapid speed from its initial position to immediately before the actual machining process, both the actual time during the forward feed stroke and the subsequent backward return stroke are obtained. The machining process is executed, and after the actual machining process is completed, the process is returned to the initial position at a rapid speed.
さらに、上記ホーニングツールを回転運動させながら、ワークの内径面の上下軸線方向へ一往復送り動作することにより、この内径面をホーニング加工するワンパス方式のホーニング加工方法であっては、上記ワークを、その内径面の軸線が上下方向へ向いた状態でかつ水平方向へ浮動状態に支持するとともに、この支持状態にあるワークの内径面に研削油を供給するようにすることが好適である。この場合、望ましくは、上記ワークの内径面への研削油の供給を下方からする。 Furthermore, in the one-pass honing method for honing the inner diameter surface by performing a reciprocating feed operation in the vertical axis direction of the inner diameter surface of the workpiece while rotating the honing tool, the workpiece is It is preferable that the inner diameter surface is supported in a floating state in a state where the axis of the inner surface is directed in the vertical direction and that the grinding oil is supplied to the inner diameter surface of the workpiece in the supported state. In this case, desirably, the grinding oil is supplied to the inner diameter surface of the workpiece from below.
本発明のホーニング盤は、上記ホーニング加工方法の実行に適したものであり、ホーニングツールを回転運動させながら、ワークの内径面の軸線方向へ一往復送り動作することにより、この内径面をホーニング加工するワンパス方式のホーニング盤であって、上記ワークの内径面に対応したプロフィールを有する棒状とされ、その先端側部分に設けられた往動送りストローク時用ホーニング砥石部およびこれに続いて設けられた復動戻しストローク時用ホーニング砥石部を備えるホーニングツールと、このホーニングツールを先端部に備えて、上記ワークの内径面の軸線方向へ往復移動可能とされるとともに、その軸線まわりに回転可能に軸支されてなる回転主軸と、この回転主軸を軸線回りに回転駆動する主軸回転手段と、上記回転主軸を上記ワークの内径面の軸線方向へ送り動作させる主軸送り手段と、上記ホーニングツールのホーニング砥石部を径方向へ拡張する砥石拡張手段と、上記主軸回転手段、主軸送り手段および砥石拡張手段を同期して制御する制御手段とを備えてなり、上記ホーニングツールは、その先端側部分に設けられた往動送りストローク時用ホーニング砥石部と、これに続いて設けられた復動戻しストローク時用ホーニング砥石部とを備えてなるとともに、これらホーニング砥石部が径方向へ拡縮可能な構成とされ、上記主軸送り手段は、上記回転主軸の先端部に取り付けられた上記ホーニングツールの基本送り動作に、軸線方向の振動を同時に重畳的に付加させるオシレーション付加機能を兼備していることを特徴とする。 The honing machine of the present invention is suitable for performing the honing method described above, and honing is performed on the inner surface by rotating the honing tool in a reciprocating manner in the axial direction of the inner surface of the workpiece. One-pass honing machine, which has a rod shape having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece, and is provided following the honing grindstone for forward feed stroke provided at the tip side portion thereof. A honing tool equipped with a honing grindstone for a return stroke and a honing tool provided at the tip of the honing tool so that it can reciprocate in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece and can rotate around the axis. A rotating spindle that is supported, a spindle rotating means that drives the rotating spindle to rotate about its axis, and the rotating spindle The spindle feeding means for feeding the workpiece in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece, the grinding wheel expanding means for expanding the honing wheel portion of the honing tool in the radial direction, the spindle rotating means, the spindle feeding means and the grinding wheel expanding means are synchronized. The honing tool comprises a honing grindstone for a forward feed stroke provided at a tip end portion thereof, and a honing grindstone for a backward return stroke provided subsequently thereto. And the honing grindstone portion is configured to be able to expand and contract in the radial direction, and the spindle feeding means is adapted to the basic feeding operation of the honing tool attached to the tip of the rotating spindle in the axial direction. It is also characterized by having an oscillation addition function for simultaneously superimposing vibrations.
好適な実施態様として、上記ホーニングツールは、その先端から基端側へ向けて徐々に径寸法が増大するテーパ形状の砥石面を有する往動送りストローク時用ホーニング砥石部と、これに続き基端側へ向けて徐々に径寸法が減小するテーパ形状の砥石面を有する復動戻しストローク時用ホーニング砥石部とを備えてなるとともに、これらホーニング砥石部が径方向へ拡縮可能な構成とされる。 As a preferred embodiment, the honing tool includes a honing grindstone portion for a forward feed stroke having a tapered grindstone surface whose diameter gradually increases from the distal end toward the proximal end, and then the proximal end. And a honing grindstone portion for a return stroke having a tapered grindstone surface whose diameter is gradually reduced toward the side, and the honing grindstone portion is configured to be able to expand and contract in the radial direction. .
また、上記ホーニングツールの往動送りストローク時用ホーニング砥石部は、その先端側に荒ホーニング加工部が設けられるとともに、この荒ホーニング加工部に続いて中仕上ホーニング加工部が連続して設けられる。 Further, the honing grindstone portion for the forward feed stroke of the honing tool is provided with a rough honing processing portion on the tip side thereof, and an intermediate finishing honing processing portion is continuously provided following the rough honing processing portion.
さらに、上記主軸送り手段は、上記回転主軸を回転可能に軸支する主軸ヘッドを装着して、ホーニングツール送り方向へ往復移動可能に設けられたスライド基台と、このスライド基台を往復動作させる送りねじ機構と、この送りねじ機構を回転駆動する回転駆動モータとを備えてなり、この回転駆動モータは、上記制御手段により、実加工工程において、その出力軸が、基準速度の基本回転動作と急速度の微小正逆回転動作とが重畳的に組み合わされた回転動作をするように駆動制御可能な構成とされる。 Further, the spindle feeding means is equipped with a spindle head that rotatably supports the rotating spindle, and a reciprocating motion of the slide base that is reciprocally movable in the honing tool feeding direction. A feed screw mechanism, and a rotation drive motor that rotationally drives the feed screw mechanism, and the rotation drive motor is configured so that the output shaft has a basic rotation operation at a reference speed in the actual machining process by the control means. The drive control can be performed so as to perform a rotational operation in which a rapid forward / backward minute forward / reverse rotational operation is combined in a superimposed manner.
また、上記主軸送り手段の送りねじ機構がボールねじの形態とされ、このボールねじのねじ軸が固定側であるコラムに垂直方向へ延びて回転可能に軸支されるとともに、このねじ軸に螺進退可能に螺合されたナット体に、可動側である上記スライド基台が一体的に接続固定されている。 Further, the feed screw mechanism of the spindle feeding means is in the form of a ball screw, and the screw shaft of the ball screw extends in the vertical direction to the column on the fixed side and is rotatably supported, and is screwed onto the screw shaft. The slide base on the movable side is integrally connected and fixed to a nut body screwed so as to be able to advance and retreat.
さらに、上記主軸送り手段は、上記回転主軸を回転可能に軸支する主軸ヘッドを装着して、ホーニングツール送り方向へ往復移動可能に設けられたスライド基台と、このスライド基台を往復動作させる送りシリンダとを備えてなり、この送りシリンダは、上記制御手段により、実加工工程において、そのピストンロッドが、基準速度の基本送り動作と急速度の微小往復動作とが重畳的に組み合わされた送り動作をするように駆動制御可能な構成とされてもよい。 Further, the spindle feeding means is equipped with a spindle head that rotatably supports the rotating spindle, and a reciprocating motion of the slide base that is reciprocally movable in the honing tool feeding direction. The feed cylinder comprises a feed cylinder in which a basic feed operation at a reference speed and a micro reciprocation at a rapid speed are combined in a superimposing manner in the actual machining process by the control means. It may be configured such that the drive can be controlled to operate.
また、上記砥石拡張手段は、好適には上記復動戻しストローク時用ホーニング砥石部の外径補正手段としての機能を兼備する。 Further, the grindstone expanding means preferably also has a function as an outer diameter correcting means of the honing grindstone portion for the backward return stroke.
さらに、ホーニングツールが回転運動しながら上下方向へ送り動作される竪形ワンパス方式のホーニング盤にあっては、上記ワークの内径面に研削油を供給する研削油供給手段を備えることが好適である。この場合、望ましくは、上記研削油供給手段は、上記ワークの内径面に下方から研削油を供給するように構成される。 Further, in the vertical one-pass honing machine in which the honing tool is moved up and down while rotating, it is preferable to include a grinding oil supply means for supplying the grinding oil to the inner diameter surface of the workpiece. . In this case, preferably, the grinding oil supply means is configured to supply the grinding oil to the inner diameter surface of the workpiece from below.
本発明のホーニング加工方法においては、ワークの内径面に対応したプロフィールを有する棒状のホーニングツールを回転運動させながら、ワークの内径面の軸線方向へ一往復送り動作することにより、この内径面をホーニング加工するワンパス方式のホーニング加工するに際して、そのホーニングツールによる実加工工程を、このホーニングツールの往動送りストローク時と復動戻しストローク時の両送り動作時において実行するとともに、上記ホーニングツールの往動送りストローク時の実加工工程において、あるいはさらに上記復動戻しストローク時の実加工工程においても、上記ホーニングツールを上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ振動（オシレーション）させながら送ってホーニング加工を施す。 In the honing method according to the present invention, the rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece is rotated and moved back and forth in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece, thereby honing the inner diameter surface. When performing a one-pass honing process, the actual machining process using the honing tool is performed during both the forward feed stroke and the backward return stroke of the honing tool, and the honing tool forward movement is performed. In the actual machining process during the feed stroke, or even in the actual machining process during the backward return stroke, the honing tool is fed along the inner diameter surface of the workpiece while vibrating (oscillating) in the axial direction. Apply processing.
これにより、ワンパスホーニング技術本来の高効率（高速度）のホーニング加工が得られるとともに、基本送り動作に同時に重畳的に付加される軸線方向のオシレーションにより、ホーニングツールのワーク内径面に対する食い込みが促進されて、高い仕上げ精度を得ることができる。 As a result, the high-efficiency (high-speed) honing process inherent to the one-pass honing technology can be obtained, and the biting of the honing tool against the work inner diameter surface is promoted by the oscillation in the axial direction that is added simultaneously to the basic feed operation. As a result, high finishing accuracy can be obtained.
また、本発明のホーニング盤においては、主軸送り手段が、回転主軸の先端部に取り付けられた上記ホーニングツールの基本送り動作に、軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加させながら、ワーク内径面をホーニング加工する。 Further, in the honing machine of the present invention, the spindle feeding means adds the vibration in the axial direction (oscillation) to the basic feeding operation of the honing tool attached to the tip of the rotating spindle at the same time, Honing the work inner surface.
つまり、上記主軸送り手段は、上記ホーニングツールを送り動作させる基本的機能と、オシレーション動作させる付加的機能を兼備していることにより、独立したオシレーション手段が不要となり、装置構造の小型簡素化を図ることが可能となるとともに、ホーニングツールの動作を雑かつ精度よく制御することが可能となる。 In other words, the spindle feeding means has both the basic function for feeding the honing tool and the additional function for oscillating, eliminating the need for an independent oscillation means and simplifying the structure of the device. In addition, the operation of the honing tool can be controlled in a coarse and accurate manner.
本発明のホーニング加工方法によれば、ワークの内径面に対応したプロフィールを有する棒状のホーニングツールによる実加工工程を、このホーニングツールの往動送りストローク時と復動戻しストローク時の両送り動作時において実行するとともに、少なくとも上記ホーニングツールの往動送りストローク時の実加工工程において、上記ホーニングツールを上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ振動させながら送ってホーニング加工を施すから、以下に列挙するような特有の優れた効果を奏し、ワーク内径面を高い仕上げ精度を保ちつつ、高効率でホーニング加工することができる。 According to the honing method of the present invention, the actual machining process by the rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece is performed during the double feed operation during the forward feed stroke and the backward return stroke of the honing tool. And at least in the actual machining step during the forward feed stroke of the honing tool, the honing tool is fed along the inner diameter surface of the workpiece while vibrating in the axial direction to perform honing. It is possible to perform the honing process with high efficiency while maintaining high finishing accuracy on the inner diameter surface of the workpiece while exhibiting the excellent effects as listed.
（１）ワークの加工穴内径面の形状精度が向上する。
ホーニングツールによる実加工工程を、従来のようにホーニングツールの往動送りストローク時だけでなく、復動戻しストローク時の両送り動作時においても実行するから、後者の実加工工程を仕上加工とすることで、前者の実加工工程つまり荒加工工程に比べて少ない取り代の加工として、ホーニングツールおよびワークにかかる負荷を減少させることができ、加工精度の向上を図ることができる。
(1) The shape accuracy of the work hole inner diameter surface of the workpiece is improved.
The actual machining process by the honing tool is executed not only during the forward feed stroke of the honing tool but also during the double feed operation during the backward return stroke as in the past. As a result, the load applied to the honing tool and the workpiece can be reduced as machining with less machining allowance compared to the former actual machining process, that is, the rough machining process, and machining accuracy can be improved.
（２）ワークの加工穴内径面の面粗度が安定する。
従来のワンパスホーニング加工方式（特許文献１および特許文献２等参照）では、ワークの加工取り代（除去量）が多くなると、切削された切り粉が加工穴からスムーズに排出除去できない等の不具合が生じており、これがため、加工穴の内径面を潰す（バニッシング）状態で加工が行われることとなって、加工後の加工穴内径面の面粗度が過度に細かくなる傾向にあった。
(2) The surface roughness of the work hole inner diameter surface of the workpiece is stabilized.
In the conventional one-pass honing method (see
本発明においては、復動戻しストローク時に少ない取り代によるホーニング加工を行うことで、過度に加工穴内径面の粗さが細かくなることが有効に防止され得る。 In the present invention, it is possible to effectively prevent an excessively small roughness of the inner diameter surface of the processing hole by performing honing with a small machining allowance during the backward return stroke.
（３）加工取り代を増やすことが可能
従来のワンパスホーニング加工においては、ホーニングツールの作動ストロークの送り側のみでしか加工が行えないが、本発明においては、戻し側（上記復動戻しストローク時）でもホーニングツール径を拡張することによって、２度ホーニング加工を実行するのと同じ作用効果が得られる。この場合は、上記往動送りストローク時のホーニング加工が従来のワンパスホーニング加工と同等の加工を実行するように構成する。
(3) The machining allowance can be increased. In the conventional one-pass honing process, machining can be performed only on the feed side of the working stroke of the honing tool. ) However, by expanding the diameter of the honing tool, the same effect as performing the honing process twice can be obtained. In this case, the honing process during the forward feed stroke is configured to perform the same process as the conventional one-pass honing process.
また、本発明のホーニング盤によれば、上記本発明のホーニング加工方法が実施でき、上に列挙された効果が得られることはもちろん、さらに以下に述べるような特有の優れた効果をも奏し、装置構造の小型簡素なワンパス方式のホーニング盤を提供することができる。 In addition, according to the honing machine of the present invention, the honing method of the present invention can be carried out, the effects listed above can be obtained, as well as the excellent effects described below, A small and simple one-pass honing machine having a device structure can be provided.
すなわち、本発明のホーニング盤においては、主軸送り手段が、上記ホーニングツールを送り動作させる基本的機能と、オシレーション動作させる付加的機能を兼備していることにより、独立したオシレーション手段が不要となり、装置構成部の部品点数が少なく、装置構造の小型簡素化を図ることが可能となり、装置コストの低減化が可能となる。 That is, in the honing machine according to the present invention, the spindle feeding means has both a basic function for feeding the honing tool and an additional function for oscillating, thereby eliminating the need for an independent oscillation means. Since the number of parts of the device component is small, the device structure can be reduced in size and simplified, and the device cost can be reduced.
さらに、上記主軸送り手段が上記基本的機能と付加的機能を兼備していることにより、従来のクランク機構やカム機構からなるオシレーション手段を別個独立して備えるホーニング盤（特許文献１および特許文献２等を参照）に比較して、ホーニングツールの動作をより複雑かつ精度よく制御することが可能となる。
Further, since the spindle feeding means has both the basic function and the additional function, a honing machine (
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係るホーニング盤を図１〜図５に示し、このホーニング盤は、具体的にはワークＷの円筒内径面Ｗａをワンパス方式で仕上げ加工する竪形のもので、ホーニングツール１を先端に備える回転主軸２、主軸回転駆動部３、主軸送り駆動部４、砥石拡張部５を主要部として備えてなり、これら主要部は装置本体であるコラム７上に装置されるとともに、上記主軸回転駆動部３、主軸送り駆動部４および砥石拡張部５が制御部６により駆動制御される構成とされている。
A honing machine according to the present invention is shown in FIGS. 1 to 5, and specifically, this honing machine is a bowl-shaped machine that finishes a cylindrical inner diameter surface Wa of a work W by a one-pass method, and a honing
また、ワークＷは、その円筒内径面Ｗａの軸線が上下方向へ向いた状態で、ワーク保持部８のワーク保持治具９に水平方向へ浮動状態（前後左右方向へ揺動可能な状態）でかつ取外し交換可能に支持される。
The workpiece W is in a state of floating in the horizontal direction on the
ホーニングツール１は、図３に示すように、回転主軸２の先端つまり下端に着脱交換可能に装着される長尺な棒状のものであり、ワークＷの円筒内径面Ｗａに対応したプロフィールの砥石面を有するホーニング砥石部１０を備える。
As shown in FIG. 3, the honing
このホーニングツール１のホーニング砥石部１０は、図３および図４に示すように、その先端側部分に設けられた往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１と、これに続いて設けられた復動戻しストローク時用ホーニング砥石部１２とを備えるとともに、これら両ホーニング砥石部１１、１２間に円筒部１３を備えてなり、このホーニング砥石部１０（１１、１２、１３）は、ホーニングツール１の外周面に微細な砥粒が電着されて形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the honing
往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１は、後述するように、図６におけるホーニングツール１の往動送りストローク時の実加工工程を実行する部位で、図示の実施形態においては、荒ホーニング用砥粒を電着されてなる荒ホーニング用砥石面とされて、荒ホーニング加工を施す。
As will be described later, the honing
この砥石部１１は、具体的には、その先端つまり下端から基端つまり上端側に向けて徐々に径寸法が増大するテーパ形状の砥石面とされており、ホーニングツール１の外周面に、荒ホーニング用砥粒としてダイヤモンド砥粒等の微細な砥粒が電着されて形成されている。また、砥石部１１のテーパ角度は、加工対象となるワークＷの内径面Ｗａの研削量（荒ホーニング加工としての取り代）に対応して設定されている。具体的には図示しないが、上記砥石部１１の先端部から基端部にわたって研削屑を排出するための螺旋状あるいは直線状の排出溝が形成されても良い。
Specifically, the
復動戻しストローク時用ホーニング砥石部１２は、後述するように、図６におけるホーニングツール１の復動戻しストローク時の実加工工程を実行する部位で、図示の実施形態においては、仕上ホーニング用砥粒を電着されてなる仕上ホーニング用砥石面とされて、仕上ホーニング加工を施す。
As will be described later, the honing
この砥石部１２は、具体的には、上述したように、上記往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１に続く円筒部１３の基端側に連続して設けられており、この円筒部１３の外径つまり上記砥石部１１の後端外径に続き基端側へ向けて徐々に径寸法が減小するテーパ形状の砥石面とされている。この砥石部１２は、砥石部１１と同様に、ホーニングツール１の外周面に、仕上ホーニング用砥粒としてダイヤモンド砥粒等の微細な砥粒が電着されて形成されるとともに、そのテーパ角度は、加工対象となるワークＷの内径面Ｗａの研削量（仕上ホーニング加工としての取り代）に対応して設定されている。上記砥石部１２の先端部から基端部にわたって研削屑を排出するための螺旋状あるいは直線状の排出溝が形成されても良いことは、上記砥石部１１と同様である。
Specifically, as described above, the
上記ホーニング砥石部１１、１２間に介在する円筒部１３も、ホーニング砥石部１１、１２と同様、ダイヤモンド砥粒等の微細な砥粒が電着されて形成されている。
The
なお、上記ホーニング砥石部１０の砥石面の具体的構成としては、ホーニング砥石部１１、１２および円筒部１３の砥石面全体が同じ砥粒で構成されるほか、上記荒ホーニング用砥粒と仕上ホーニング用砥粒を異なる砥粒で構成してもよい。図示の実施形態においては、ホーニング砥石部１１、１２および円筒部１３の砥石面全体が同じ砥粒で構成されている。
In addition, as a concrete structure of the grindstone surface of the honing
また、上記ホーニングツール１のホーニング砥石部１０は、径方向へ拡縮可能な構成とされている。具体的には、図４に示すように、ホーニングツール１の内部に挿通孔１５が貫設されるとともに、この挿通孔１５内に上記ホーニング砥石部１０のほぼ全体（具体的には、往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１の基端側部位、円筒部１３および復動送りストローク時用ホーニング砥石部１２）を径方向へ拡縮動作させる拡張ロッド１６が軸方向へ往復移動可能に設けられている。
Moreover, the honing
この拡張ロッド１６は砥石拡張部５に駆動接続可能とされ、その先端ウェッジ１６aは、先端側つまり下端側へ向けて徐々に径寸法が増大する先太テーパ面に形成されている。これに対応して、上記砥石部１２に対応する挿通孔１５の内径面１５ａも、先端側つまり下端側へ向けて徐々に径寸法が増大する先太テーパ面に形成されて、上記拡張ロッド１６の先端ウェッジ１６aと協働する被動面とされている。
The
砥石拡張部５は、上記ホーニング砥石部１０（１１、１２、１３）を径方向へ拡張する砥石拡張手段として機能するもので、主軸ヘッド２０に設けられており、上記拡張ロッド１６、この拡張ロッド１６を上下動させる切込み駆動機構２１および駆動源であるパルスモータ２２等を主要部として構成されている。
The
そして、パルスモータ２２の正方向への回転駆動により、上記切込み駆動機構２１が駆動されて、上記ホーニングツール１内の拡張ロッド１６が下方へ移動し、ホーニングツール１のホーニング砥石部１０が拡張される。一方、パルスモータ２２の逆方向への回転駆動により、上記拡張ロッド１６が上方へ移動して、上記ホーニング砥石部１０が縮閉動作（原状復帰動作）される。
Then, the cutting
なお、上記砥石拡張部５によるホーニング砥石部１０の拡張量は、ワークＷの円筒内径面Ｗａの仕上がり寸法を考慮して、上記往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１による荒ホーニング加工に続く仕上げ加工に適した値に設定される。
Note that the amount of expansion of the honing
例えば、上記ホーニング砥石部１０の拡張時において、砥石部１２の最小径部位つまり基端部位の外径Dminが上記往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１の最大径部位つまり基端部外径D0よりも僅かに小さく、かつ砥石部１２の最大径部位つまり先端部位の外径Dmaxが上記砥石部１１の基端部外径D0と等しくなるように設定され、よって円筒部１３の外径もD0に設定される。
For example, when the honing
また、上記砥石拡張部５は、上記ホーニング砥石部１０の外径寸法が砥粒の摩耗により変化した場合の外径補正手段としても機能する、つまり、ホーニングツール１の使用により、上記ホーニング砥石部１０の砥粒が摩耗して、その外径寸法が減小した場合には、砥石拡張部５によりホーニング砥石部１０が拡張されて、その摩耗量分だけ外径補正される。
Further, the
回転主軸２は、図２に示すように、上記ホーニングツール１を先端部つまり下端取付部２ａに備え、上記コラム７上に上下垂直方向へ往復移動可能に設けられた主軸ヘッド２０に、軸受２５，２６を介して回転可能に軸支されている。この回転主軸２は、主軸回転駆動部３により、その軸線まわりに回転駆動されるとともに、主軸送り駆動部４により、ワークＷの内径面Ｗａの軸線方向へ往復移動される構造とされている。
As shown in FIG. 2, the
主軸回転駆動部３は、上記回転主軸２を軸線回りに回転駆動する主軸回転手段として機能するもので、図２に示すように、主軸駆動体３０と回転駆動モータ３１を主要部として構成されている。
The main shaft
上記主軸駆動体３０は円筒状のもので、上記コラム７の頂部から前方へ水平に突き出して取り付けられた支持フレーム３２に、軸受部３３を介して回転可能に軸支されている。具体的には、主軸駆動体３０は、その内部に上記回転主軸２を同軸状に挿通して配置されるとともに、キーまたはスプライン等の回転伝達部３４を介して回転主軸２の連結部２ｂに駆動連結されている。
The
図示の実施形態においては、回転伝達部３４としてボールスプラインが用いられており、このボールスプライン３４により、回転主軸２は、主軸駆動体３０に対して一体回転可能でかつ軸線方向へ相対的に移動可能とされている。
In the illustrated embodiment, a ball spline is used as the
また、主軸駆動体３０の上端部に伝動プーリ３５ａが取り付けられるとともに、上記回転駆動モータ３１の出力軸３１ａに駆動プーリ３５ｂが取り付けられ、これら両プーリ３５ａ，３５ｂが伝動ベルト３５ｃを介して互いに駆動連結されている。回転駆動モータ３１は電動モータからなり、上記コラム７上の支持フレーム３２に、取付けブラケット３６を介して上向き状態で設けられるとともに、その出力軸３１ａが上記主軸駆動体３０および回転主軸２と平行に配されている。電動モータ３１の出力軸３１ａの回転量（数）は、内蔵されたエンコーダ（図示省略）により検出されて、その検出信号が制御部６へ送られる。
A
そして、回転駆動モータ３１は、制御部６により、その出力軸３１ａが回転駆動制御されて、この回転力が一連の回転伝達手段３５ａ〜３５ｃを介して上記回転主軸２に伝達され、その先端のホーニングツール１が所定速度で回転駆動される。
The
主軸送り駆動部４は、上記回転主軸２をワークＷの円筒内径面Ｗａの軸線方向へ送り動作させる基本送り機能と、この回転主軸２つまりホーニングツール１の基本送り動作に軸線方向の振動を同時に重畳的に付加させるオシレーション付加機能とを兼備している。
The main spindle feed drive unit 4 simultaneously applies the basic feed function for feeding the
上記主軸送り駆動部４は、図２に示すように、スライド基台４０、送りねじ機構４１および回転駆動モータ４２を主要部として構成されている。
As shown in FIG. 2, the spindle feed drive unit 4 includes a
スライド基台４０は、回転主軸２を回転可能に軸支する主軸ヘッド２０を装着して、ホーニングツール送り方向へ往復移動可能に設けられている。
The
具体的には、固定的に設けられたコラム７に、リニアガイド４５が上下垂直方向へ直線状に延びて設けられ、このリニアガイド４５上に、上記スライド基台４０がリニアスライド４６、４６を介して上下方向へ昇降可能に設けられている。このスライド基台４０上、つまりスライド基台４０の垂直前面には、上述したように回転主軸２を回転可能に軸支する主軸ヘッド２０が取付け固定されている。
Specifically, a
送りねじ機構４１は、スライド基台４０を往復動作させるもので、具体的には、ボールねじの形態とされている。このボールねじ４１のねじ軸４１ａは、上記コラム７に、軸受４７、４７を介して、垂直方向へ延びて回転可能に軸支されるとともに、その基端部つまり上端部４１ｂが回転駆動モータ４２に駆動連結されている。また、上記ねじ軸４１ａには、ナット体４１ｃが螺進退可能に螺合されるとともに、このナット体４１ｃに、可動側である上記スライド基台４０が一体的に接続固定されている。
The
回転駆動モータ４２は、上記送りねじ機構４１を回転駆動するもので、具体的にはサーボモータが使用されている。このサーボモータ４２は、上記コラム７に取り付けられた支持フレーム３２上に、垂直下向き状態で装着されるとともに、その出力軸４２ａが上記ボールねじ４１のねじ軸４１ａと同軸状に配され、ねじ軸４１ａの上端４１ｂとカップリング４８により直結されている。サーボモータ４２の出力軸４２ａの回転量（数）は、エンコーダ４９により検出されて、その検出信号が制御部６へ送られる。
The
そして、この回転駆動モータ４２は、上記制御部６により、その出力軸４２ａが、実加工工程前の送り動作または実加工工程後の戻し動作ための所定の急速度の正回転または逆回転動作、および、実加工工程における、基準速度の基本回転動作、またはこれと急速度の微小正逆回転動作とが重畳的に組み合わされた回転動作をするように駆動制御され、これに応じてボールねじ４１が回転駆動され、主軸ヘッド２０上の回転主軸２つまりホーニングツール１は後述する送り方向の加工サイクルを実行する。
The
なお、この場合のホーニングツール１の実加工工程における動作条件、つまりオシレーション動作を伴った送り動作および送りストローク等は、後述するように、ホーニングツール１の回転動作と共に、制御部６の加工条件設定部５０により、加工対象となるワークＷの形状寸法や性状等に応じて最適値に設定される。
Note that the operating conditions in the actual machining process of the honing
制御部６は、前述した主軸回転駆動部３、主軸送り駆動部４および砥石拡張部５の駆動源３１、４２を相互に連動して同期制御するものであり、具体的には、マイクロコンピュータで構成されたＮＣ装置である。
The
この制御部６には、上述したホーニングツール１のホーニング加工を実行させるための基本動作制御プログラムが組み込まれているとともに、ホーニングツール１の実加工動作を加工対象となるワークＷの性状等に応じて設定可能な上記加工条件設定部５０を備えている。
The
この加工条件設定部５０は、具体的にはタッチパネル式の表示装置の形態とされており、その操作画面（図示省略）を作業者が手指あるいは操作ペン等でタッチ操作することにより、ホーニングツール１の動作に関する制御情報（加工条件）を任意に入力設定することができる。
The processing
加工条件設定部５０に入力設定される具体的な制御情報としては、ホーニングツール１の回転速度(r.p.m)、送り速度(m/min)、実加工工程の送りストロークおよび戻しストローク(mm)、オシレーション幅（mm)、オシレーション速度(r.p.m.)、ならびにオシレーションの送り方向開始位置および送り方向停止位置等である。これら制御情報が加工条件設定部５０により加工条件として制御部６に入力設定されると、この設定条件に応じて上記主軸回転駆動部３、主軸送り駆動部４および砥石拡張部５の駆動源３１、４２、２２が相互に連動して同期制御される一方、このときのホーニングツール１の動作情報は、駆動源３１、４２、２２のエンコーダ４９等により検出されて、加工条件設定部５０のモニタ画面（図示省略）に表示される。
Specific control information input and set in the machining
しかして、以上のように構成されたホーニング盤においては、上記制御部６に予めまたは適宜入力設定された制御プログラムに従って、ホーニングツール１が回転駆動されながら、その初期位置（最上昇待機位置）から最下降位置までワークＷの内径面Ｗａの軸線方向へ往復動作されて、この一往復動作により上記内径面Ｗａをワンパスでホーニング加工する。この際、以下のように、ホーニングツール１の往動送りストローク時と復動戻しストローク時の両送り動作時においてホーニングツール１による実加工工程が実行される。
Thus, in the honing machine configured as described above, the honing
つまり、回転主軸２の先端部２ａに取り付けられたホーニングツール１は、主軸回転駆動部３により、所定の回転速度で回転駆動されるとともに、主軸送り駆動部４により、図６に示す送り方向の加工サイクルを実行する。
That is, the honing
まず、初期位置からの往動下降時において、(ｉ)初期位置（図１および図５(a)の最上昇位置）から実加工工程直前まで所定の急速度で送られ（急速送り工程：図５の(a)参照）、引き続いて、（ii）ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向への基本送り動作に軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら最下降位置まで送られて（送りオシレーション動作）、往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１により、ワークＷの内径面Ｗａを荒ホーニング加工し（往動送りストローク時の実加工工程：図５の(b)→(c)参照）。
First, when the forward movement is lowered from the initial position, (i) the sheet is fed at a predetermined rapid speed from the initial position (the highest position in FIGS. 1 and 5A) to immediately before the actual machining process (rapid feed process: FIG. 5 (see (a)), and then (ii) descending while simultaneously adding vibration (oscillation) in the axial direction to the basic feed operation in the axial direction along the inner diameter surface Wa of the workpiece W. After being fed to the position (feed oscillation operation), the inner diameter surface Wa of the workpiece W is roughed by the honing
今度は、最下降位置からの復動上昇時において、（iii）ホーニングツール１のホーニング砥石部１０を拡張して、ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向へ戻し送りされて、復動戻しストローク時用ホーニング砥石部１２により、ワークＷの内径面Ｗａを仕上ホーニング加工し（復動戻しストローク時の実加工工程：図５の(d) →(e)参照）、その後（iv）再び上記初期位置まで急速度で上昇復帰される。
This time, at the time of reverse movement ascent from the lowest position, (iii) the honing
上記往動送りストローク時の実加工工程におけるホーニングツール１の運動の軌跡が図７(a)に示されており、一点鎖線が基本送り動作の運動軌跡を示し、実線がこの基本送り動作に軸線方向のオシレーションが同時に重畳的に付加された運動軌跡を示している。また、図７(b)には、このワンパスホーニング加工によりワークＷの内径面Ｗａに形成される加工痕が示されている。
The locus of movement of the honing
本実施形態のホーニング盤によれば、ホーニングツール１による実加工工程を、このホーニングツール１の往動送りストローク時と復動戻しストローク時の両送り動作時において実行するから、ワークＷの円筒内径面Ｗａの形状精度が向上する。
According to the honing machine of the present embodiment, the actual machining process by the honing
つまり、ホーニングツール１による実加工工程を、従来のようにホーニングツールの往動送りストローク時だけでなく、復動戻しストローク時の両送り動作時においても実行するから、後者の実加工工程を仕上加工とすることで、前者の実加工工程つまり荒加工工程に比べて少ない取り代の加工として、ホーニングツール１およびワークWにかかる負荷を減少させることができ、加工精度の向上を図ることが可能である。
In other words, since the actual machining process by the honing
また、本実施形態においては、復動戻しストローク時に少ない取り代によるホーニング加工つまり仕上加工を行うことにより、ワークＷの円筒内径面Ｗａの面粗度が安定する。 Further, in the present embodiment, the surface roughness of the cylindrical inner diameter surface Wa of the workpiece W is stabilized by performing honing processing, that is, finishing processing with a small machining allowance during the backward return stroke.
すなわち、従来のワンパスホーニング加工方式では、ワークＷの加工取り代（除去量）が多くなると、切削された切り粉がワークＷの加工穴からスムーズに排出除去できない等の不具合が生じており、これがため、円筒内径面Ｗａを潰す（バニッシング）状態で加工が行われることとなって、加工後の円筒内径面Ｗａの面粗度が過度に細かくなる傾向にあった。 In other words, in the conventional one-pass honing method, when the machining allowance (removal amount) of the workpiece W increases, there is a problem that the cut chips cannot be smoothly discharged and removed from the machining hole of the workpiece W. Therefore, the processing is performed in a state where the cylindrical inner diameter surface Wa is crushed (burnishing), and the surface roughness of the cylindrical inner diameter surface Wa after processing tends to be excessively fine.
これに対して、本実施形態においては、上述したように復動戻しストローク時に仕上ホーニング加工を行うので、過度にワークＷの円筒内径面Ｗａの粗さが細かくなるのを有効に防止され得る。 On the other hand, in the present embodiment, the finish honing process is performed during the backward return stroke as described above, so that it is possible to effectively prevent the roughness of the cylindrical inner diameter surface Wa of the workpiece W from becoming excessively fine.
さらに、本実施形態のホーニング盤においては、ワンパスホーニング技術本来の高効率（高速度）のホーニング加工が得られるとともに、基本送り動作に同時に重畳的に付加される軸線方向のオシレーションにより、ホーニングツール１のワークＷの内径面Ｗａに対する食い込みが促進されて、高い仕上げ精度を得ることができる。 Furthermore, in the honing machine according to the present embodiment, the honing tool with the high efficiency (high speed) inherent to the one-pass honing technology can be obtained, and the honing tool can be obtained by the oscillation in the axial direction that is added simultaneously to the basic feed operation. Biting into the inner diameter surface Wa of one workpiece W is promoted, and high finishing accuracy can be obtained.
また、上記主軸送り駆動部４が、ホーニングツール１を送り動作させる基本的機能と、オシレーション動作させる付加的機能を兼備していることにより、独立したオシレーション手段が不要となり、装置構造の小型簡素化を図ることが可能となる。
Further, since the spindle feed driving unit 4 has both a basic function for feeding the honing
さらに、上記主軸送り駆動部４が、上記基本的機能と付加的機能を兼備していることにより、従来のクランク機構やカム機構からなるオシレーション手段を別個独立して備えるホーニング盤（特許文献１および特許文献２等を参照）に比較して、ホーニングツール１の動作をより複雑かつ精度よく制御することが可能となる。
Further, the spindle feed drive unit 4 has both the basic function and the additional function, so that a honing machine (see Patent Document 1) including oscillation means including a conventional crank mechanism and a cam mechanism independently. And the operation of the honing
すなわち、制御部６の加工条件設定部５０により、ホーニングツール１の動作を加工対象となるワークＷの性状等に応じて入力設定するだけで、ワークＷに最適な加工条件を得ることができることはもちろん、制御部６により、オシレーションの開始位置や停止位置も自由に設定変更可能で、ホーニング加工一工程における細かな動作設定も精度良く行うことができる。
That is, the machining
例えば、上述したように、ホーニングツール１の往動下降時つまり往動送り動作時において、ワークＷに接近する直前つまり実加工工程直前までは高速度でホーニングツール１を送り、ワークＷに接近したら、送り速度を遅くするとともにオシレーションを付加して荒ホーニング加工（実加工）を行い、続いて、復動上昇時つまり復動戻し動作時において、同様な遅い送り速度で仕上ホーニング加工（実加工）を行い、これらホーニング加工が完了したら、高速でホーニングツール１を上昇復帰させることで、加工サイクルタイムの可及的な短縮を図ったり、あるいは、上記ホーニング加工時の送り速度を極力おさえるとともに、オシレーションを細かく高速で付加することで、加工精度の可及的な向上を図ったりするなど、要求に応じて柔軟な対応が可能となる。
For example, as described above, when the honing
実施形態２
本実施形態は図８に示されており、実施形態１におけるホーニングツール１の実加工工程における動作が若干改変されたものである。
This embodiment is shown in FIG. 8, and the operation in the actual machining process of the honing
すなわち、本実施形態のホーニングツール１の送り方向の加工サイクルは、制御部６により、まず、初期位置からの往動下降時において、(ｉ)初期位置（図１および図５(a)の最上昇位置）から実加工工程直前まで所定の急速度で送られ（急速送り工程：図５の(a)参照）、引き続いて、（ii）ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向への基本送り動作に軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら最下降位置まで送られて（送りオシレーション動作）、往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１により、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工し（往動送りストローク時の実加工工程：図５の(b)→(c)参照）。
That is, the machining cycle in the feed direction of the honing
今度は、最下降位置からの復動上昇時において、（iii）ホーニングツール１のホーニング砥石部１０を拡張して、ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向への基本戻し送り動作に軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら実加工工程終了位置まで戻し送りされて（戻しオシレーション動作）、復動戻しストローク時用ホーニング砥石部１２により、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工し（復動戻しストローク時の実加工工程：図５の(d) →(e)参照）、その後（iv）再び上記初期位置まで急速度で上昇復帰される。
This time, at the time of return ascent from the lowest position, (iii) the honing
この場合、上記実加工工程は、実施形態１と同様に、(a)往動送りストローク時の実加工工程のホーニング加工を荒ホーニング加工とするとともに、復動戻しストローク時の実加工工程のホーニング加工を仕上ホーニング加工とするほか、(b)往動送りストローク時の実加工工程と往動送りストローク時の両ホーニング加工を従来のワンパスホーニング加工と同等の加工としても良い。 In this case, the actual machining step is the same as in the first embodiment. (A) The honing of the actual machining process at the forward feed stroke is rough honing and the honing of the actual machining process at the return stroke is performed. In addition to the finishing honing process, (b) the actual machining process during the forward feed stroke and the double honing process during the forward feed stroke may be equivalent to the conventional one-pass honing process.
この後者ようなホーニング加工方法を採ることにより、加工精度を低下させることなく加工取り代を増やすことが可能で、従来のワンパスホーニング加工２度実行するのと同じ作用効果が得られる。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
By adopting this latter honing method, it is possible to increase the machining allowance without lowering the machining accuracy, and the same effect as the conventional one-pass honing process is performed twice.
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
実施形態３
本実施形態は図９および図１０に示されており、ホーニングツール１の構造が改変されている。
This embodiment is shown in FIG. 9 and FIG. 10, and the structure of the honing
すなわち、本実施形態のホーニングツール１の往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１は、図９に示すように、その先端部つまり下端部が、荒ホーニング用砥粒としてダイヤモンド砥粒等の微細な砥粒が電着されてなる荒ホーニング加工部６０とされるとともに、この荒ホーニング加工部６０に連続した部位が中仕上げホーニング用砥粒としてダイヤモンド砥粒等の微細な砥粒が電着されてなる中仕上ホーニング加工部６１とされている。
That is, as shown in FIG. 9, the honing
また、具体的には図示しないが、上記荒ホーニング加工部６０と中仕上ホーニング加工部６１における外径面のテーパ角度は、前者が後者よりも大きく設定されている。
Although not specifically shown, the taper angle of the outer diameter surface in the rough honing
また、制御部６の加工条件設定部５０により、ホーニングツール１の動作を加工対象となるワークＷの性状等に応じて設定することにより、ホーニングツール１の上記構造に対応した最適な加工条件でホーニング加工を実施することができる。
In addition, by setting the operation of the honing
例えば、ホーニングツール１の往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１がワークＷの内径面Ｗａ内に位置するホーニング加工（実加工）時において、荒ホーニング加工部６０による荒ホーニング加工（図５の(b)）と、中仕上ホーニング加工部６１による中仕上ホーニング加工（図５の(c)）とにおけるホーニングツール１の回転速度、送り速度、オシレーション幅およびオシレーション速度を、それぞれの加工に最適な値に設定することで、実施形態１よりもさらにホーニングツール１の動作をより複雑かつ精度よく制御することが可能となる。
For example, during the honing process (actual machining) in which the honing
しかして、以上のように構成された本実施形態のホーニング盤の実加工工程においては、制御部６に予めまたは適宜入力設定された制御プログラムにしたがって、ホーニングツール１は、主軸回転駆動部３により、所定の回転速度で回転駆動されるとともに、主軸送り駆動部４により、図１０に示すような送り方向の加工サイクルをもってワーク内径面Ｗａのワンパスホーニング加工を行う。
Thus, in the actual machining process of the honing machine of the present embodiment configured as described above, the honing
つまり、まず、初期位置からの往動下降時において、(ｉ)初期位置（図１および図５(a)の最上昇位置）から実加工工程直前まで所定の急速度で送られ（急速送り工程：図５の(a)参照）、引き続いて、（ii）ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向への基本送り動作に軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら最下降位置まで送られる（送りオシレーション動作）間に、往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１の荒ホーニング加工部６０による荒ホーニング加工（図５の(b)）と、中仕上ホーニング加工部６１による中仕上ホーニング加工（図５の(c)）が所定のタイミングをもって連続して行われる（往動送りストローク時の実加工工程：図５の(b)→(c)→(d)参照）。
That is, first, when the forward movement is lowered from the initial position, (i) the sheet is fed at a predetermined rapid speed from the initial position (the highest position in FIGS. 1 and 5A) to immediately before the actual machining process (rapid feed process). (See (a) in FIG. 5), and then (ii) Axial vibration (oscillation) is simultaneously and superimposedly added to the basic feed operation in the axial direction along the inner diameter surface Wa of the workpiece W. During the feeding to the lowest position (feed oscillation operation), the rough honing process (b in FIG. 5) by the rough honing
今度は、最下降位置からの復動上昇時において、（iii）ホーニングツール１のホーニング砥石部１０を拡張して、ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向へ戻し送りされて、復動戻しストローク時用ホーニング砥石部１２により、ワークＷの内径面Ｗａを仕上ホーニング加工し（復動戻しストローク時の実加工工程：図５の(d) →(e)参照）、その後（iv）再び上記初期位置まで急速度で上昇復帰される。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
This time, at the time of reverse movement ascent from the lowest position, (iii) the honing
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
実施形態４
本実施形態は図１１に示されており、実施形態３におけるホーニングツール１の実加工工程における動作がさらに改変されたものである。
Embodiment 4
This embodiment is shown in FIG. 11, and the operation in the actual machining process of the honing
すなわち、本実施形態のホーニングツール１の送り方向の加工サイクルは、制御部６により、まず、初期位置からの往動下降時において、(ｉ)初期位置（図１および図５(a)の最上昇位置）から実加工工程直前まで所定の急速度で送られ（急速送り工程：図５の(a)参照）、引き続いて、（ii）ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向への基本送り動作に軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら最下降位置まで送られる（送りオシレーション動作）間に、往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１の荒ホーニング加工部６０による荒ホーニング加工（図５の(b)）と、中仕上ホーニング加工部６１による中仕上ホーニング加工（図５の(c)）が所定のタイミングをもって連続して行われる（往動送りストローク時の実加工工程：図５の(b)→(c)→(d)参照）。
That is, the machining cycle in the feed direction of the honing
今度は、最下降位置からの復動上昇時において、（iii）ホーニングツール１のホーニング砥石部１０を拡張して、ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向への基本戻し送り動作に軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら実加工工程終了位置まで戻し送りされて（戻しオシレーション動作）、復動戻しストローク時用ホーニング砥石部１２により、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工し（復動戻しストローク時の実加工工程：図５の(d) →(e)参照）、その後（iv）再び上記初期位置まで急速度で上昇復帰される。
その他の構成および作用は実施形態３と同様である。
This time, at the time of return ascent from the lowest position, (iii) the honing
Other configurations and operations are the same as those of the third embodiment.
実施形態５
本実施形態は図１２に示されており、実施形態１におけるホーニングツール１の実加工工程における動作がさらに改変されたものであり、実施形態１のワンパス方式のホーニング加工において、一般的なホーニング盤によるホーニング加工が組み合わされた加工方法であり、ワークＷの内径面Ｗａにクロスハッチパターンの加工痕が要求される場合に適した加工方法である。
This embodiment is shown in FIG. 12, and the operation in the actual machining process of the honing
すなわち、本実施形態のホーニングツール１の送り方向の加工サイクルにおいて、ホーニングツール１は、制御部６により、まず、初期位置からの往動下降時において、(ｉ)初期位置（図１および図５(a)の最上昇位置）から実加工工程直前まで所定の急速度で送られ（急速送り工程：図５の(a)参照）、引き続いて、（ii）ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向への基本送り動作に軸線方向の振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら最下降位置まで送られて（送りオシレーション動作）、往動送りストローク時用ホーニング砥石部１１により、ワークＷの内径面Ｗａを荒ホーニング加工し（往動送りストローク時の実加工工程：図５の(b)→(c)参照）。
That is, in the machining cycle in the feed direction of the honing
今度は、最下降位置からの復動上昇時において、（iii）ホーニングツール１のホーニング砥石部１０を拡張して、ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向への送り動作と逆方向への逆送り動作からなる正逆送り動作が繰り返されて、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工し、その後、(iv)再び上記初期位置まで急速度で上昇復帰される。
This time, at the time of backward movement from the lowest position, (iii) the honing
しかして、このような複合的なホーニング加工方法によれば、より高い仕上精度が得られるとともに、ワークＷの内径面Ｗａには図１３(b)に示すようなクロスハッチパターンの加工痕が形成されることとなる。 Thus, according to such a composite honing method, higher finishing accuracy can be obtained, and a cross-hatch pattern processing trace as shown in FIG. 13B is formed on the inner diameter surface Wa of the workpiece W. Will be.
つまり、前述したように、実施形態１のワンパス加工によってワークＷの内径面Ｗａに形成される加工痕は図７(b)に示されるような一方向へ流れる波形パターンであり、図１３(a)のような一般的なホーニング加工によるクロスハッチパターン（図１３(b))は形成されない。 That is, as described above, the machining trace formed on the inner diameter surface Wa of the workpiece W by the one-pass machining according to the first embodiment is a waveform pattern that flows in one direction as shown in FIG. A cross hatch pattern (FIG. 13B) by a general honing process like FIG.
クロスハッチパターンの加工痕は油だまりとして機能し得るものであり、ワークＷによっては、油の十分な潤滑を確保するためクロスハッチパターンが要求される場合がある。このような場合、従来のワンパスホーニング加工においては、ワンパスホーニング加工後に、さらに図１３(a)のような一般的なホーニング加工を施して、クロスハッチパターンを形成する必要があった。 The processing marks of the cross hatch pattern can function as a sump, and depending on the work W, a cross hatch pattern may be required to ensure sufficient lubrication of the oil. In such a case, in the conventional one-pass honing process, after the one-pass honing process, it is necessary to perform a general honing process as shown in FIG. 13A to form a cross hatch pattern.
また、図１３(c)を参照して、ワークＷの内径面Ｗａは、加工前において内径寸法ｄであったものが、ホーニングツール１による加工後においては、ホーニングツール１が作用することにより大きくなり、ホーニングツール１の外径寸法Ｄに対応した内径寸法ｄ´となる。しかしながら、この内径寸法ｄ´は、ワークＷの加工直後のものであって、加工後の経時変化つまり加工熱の逸散冷却による熱変形により、ワークＷの内径面Ｗａの内径寸法はｄ´（＝ホーニングツール１の外径寸法Ｄ）とはならず、このｄ´よりも僅かに小さくなる。
Referring to FIG. 13 (c), the inner diameter surface Wa of the workpiece W is the inner diameter dimension d before processing, but after processing by the honing
本実施形態の複合的なホーニング加工方法によれば、往動下降時つまり往動送りストローク時の実加工工程において、ホーニングツール１が実施形態１と同様の動作で最下降位置まで達した後に、一般的なホーニングオシレーション（図１３(a)のような大きなオシレーション動作）をすることにより、ワークＷの内径面Ｗａに形成される加工痕は図１３(b)のようなクロスハッチパターンとなり、さらにはワークＷの内径面Ｗａの面粗さも向上する結果、上述した二つの要求が同時に満たされることになる。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
According to the composite honing method of the present embodiment, after the honing
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
実施形態６
本実施形態は図１４に示されており、ワークＷを保持するワーク保持部８の構造が改変されたものである。
This embodiment is shown in FIG. 14, and the structure of the
すなわち、本実施形態のワーク保持部８において、ワーク保持治具９が、ワークＷをその内径面Ｗａの軸線が上下方向へ向いた状態でかつ水平方向へ浮動状態に支持する点は実施形態１と同様であるが、このワーク保持治具９にはワークＷに研削油を供給する研削油供給部（研削油供給手段）７０が一体的に設けられてなる。
That is, in the
具体的には、上記ワーク保持治具９の治具本体９ａ上に、着脱可能なワークカバー９ｂにより、ワークＷを水平方向へ移動可能な状態で載置支持するとともに、上記治具本体９ａの下側に、上記研削油供給部７０の研削油吹出しノズル７１が一体的に組み付けられている。
Specifically, the work W is placed and supported on the jig
この研削油吹出しノズル７１は、そのノズル開口７１ａが治具本体９ａの貫通穴部７２を介してワークＷの内径面Ｗａに連通するとともに、その基端開口７１ｂが研削油供給回路７３を介して研削油供給源７４に連通可能とされている。
The grinding
そして、ワークＷは、ワーク保持治具９により水平方向へ浮動状態で支持されるとともに、その内径面Ｗａには、研削油供給源７４から研削油供給回路７３を介して送られる研削油が下方から吹出し供給される。
The workpiece W is supported in a floating state in the horizontal direction by the
しかして、このような研削油供給構造によれば、ワンパス方式のホーニング加工においても、研削油がワークＷの被研削部である内径面Ｗａに効率よくかつ確実に充満供給されて、加工効率と穴仕上げ精度が向上され得る。 Thus, according to such a grinding oil supply structure, even in the one-pass honing process, the grinding oil is efficiently and reliably supplied to the inner diameter surface Wa which is the portion to be ground of the workpiece W. Hole finishing accuracy can be improved.
換言すれば、ワンパスホーニングを含めた従来のホーニング加工においては、研削油の供給は、ワークＷに対して上方から行われており、よって、研削油はホーニングツール１のホーニング砥石部１０とワークWの内径面Ｗａとの間の隙間を通じて被研削部へ到達することになる。
In other words, in the conventional honing process including one-pass honing, the grinding oil is supplied to the workpiece W from above, so that the grinding oil is supplied to the honing
しかしながら、特に棒状のホーニングツール１を用いるワンパス方式のホーニング加工においては、ホーニングツール１のホーニング砥石部１０がワークＷの内径面Ｗａに全周にわたって密着するため、上側からの研削油供給では、研削油が弾き飛ばされて被研削部に十分に行き渡らない。
However, particularly in the one-pass honing process using the rod-shaped honing
これに対して、本実施形態のようにワークＷの内径面Ｗａに、研削油を下方から吹出し供給する方式にあっては、研削油がワークＷの被研削部である内径面Ｗａに効率よくかつ確実に充満供給され得る。 On the other hand, in the system in which the grinding oil is blown and supplied from below to the inner diameter surface Wa of the workpiece W as in the present embodiment, the grinding oil is efficiently applied to the inner diameter surface Wa that is the portion to be ground of the workpiece W. And it can be reliably charged.
つまり、ワンパス方式のホーニング加工においては、ホーニングツール１のホーニング砥石部１０とワークＷの内径面Ｗａが全周にわたって密着状態にあるところ、研削油が下側から強制的に吹出し供給されると、ホーニングツール１のホーニング砥石部１０とワークＷの内径面Ｗａとの密着状態がシール効果を発揮される結果、研削油はワークＷの被研削部である内径面Ｗａを含んだ密封空間７５内に供給ポンプ圧をもって供給充填されて、外部へ漏れることがない。
That is, in the honing process of the one-pass method, when the honing
この結果、研削油はワンパスホーニングの特性を利用して、上記被研削部に強制的に効率よくかつ確実に充満供給されて、加工効率および穴精度が向上することとなる。また、研削油がワークＷの内径面Ｗａに対して下側から強制的に吹出し供給されることにより、ホーニング加工によって生じる切粉のワーク内径面Ｗａからの排出も促進される。 As a result, the grinding oil is forcibly and reliably filled and supplied to the portion to be ground by utilizing the characteristics of one-pass honing, and the processing efficiency and hole accuracy are improved. Further, when the grinding oil is forcibly blown and supplied from the lower side to the inner diameter surface Wa of the workpiece W, discharge of chips generated by the honing process from the workpiece inner diameter surface Wa is also promoted.
また、本実施形態においては、研削油吹出しノズル７１がワーク保持冶具９に一体的に組み付けられているが、例えば、ホーニング治具９がワーク搬送路に沿って複数のホーニング盤へ搬送される形式のホーニングシステムにおいては、ホーニング治具９の各位置決め停止位置に、上記研削油吹出しノズル７１が固定的に配置されて、搬送されてくるホーニング治具９の治具本体９ａの貫通穴７２に対して、固定されることなく、非接触状態で研削油を吹出し供給する構造とすればよい。
In the present embodiment, the grinding
なお、目的に応じて、研削油供給源７４から研削油供給回路７３を介して送られる研削油が、ワークＷに対して上方から供給される構造も採用され得る。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
In addition, according to the objective, the structure by which the grinding oil sent via the grinding
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明にこれに限定されることなく、その範囲内において種々設計変更可能である。 The above-described embodiment is merely a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various design changes can be made within the scope thereof.
例えば、図示の実施形態においては、回転主軸２をワークＷの円筒内径面Ｗａの軸線方向へ送り動作させる主軸送り駆動部４が、スライド基台４０、送りねじ機構４１および回転駆動モータ４２を主要部とする電気式サーボ機構で構成されているが、主軸送り駆動部４が、上記スライド基台４０と、このスライド基台４０を往復動作させる送りシリンダ（図示省略）を主要部とする油圧式サーボ機構で構成されても良い。
For example, in the illustrated embodiment, the spindle feed drive unit 4 that feeds the
この場合、上記送りシリンダは、上記制御部（制御手段）６により、実加工工程において、そのピストンロッドが、基準速度の基本送り動作と急速度の微小往復動作とが重畳的に組み合わされた送り動作をするように駆動制御可能な構成とされる。 In this case, the feed cylinder is fed by the control unit (control means) 6 so that the piston rod is superposedly combined with the basic feed operation at the reference speed and the micro reciprocation at the rapid speed in the actual machining process. The drive control can be performed so as to operate.
Ｗ ワーク
Ｗａ ワークの円筒内径面（加工穴内径面）
１ ホーニングツール
２ 回転主軸
３ 主軸回転駆動部（主軸回転手段）
４ 主軸送り駆動部（主軸送り手段）
５ 砥石拡張部（砥石拡張手段、外径補正手段）
６ 制御部（制御手段）
９ ワーク保持治具
９ａ 治具本体
１０ ホーニングツールのホーニング砥石部
１１ 往動送りストローク時用ホーニング砥石部
１２ 復動戻しストローク時用ホーニング砥石部
１６ 拡張ロッド
２０ 主軸ヘッド
２１ 切込み駆動機構
２２ パルスモータ
３１ 電動モータ（回転駆動モータ）
４０ スライド基台
４１ ボールねじ（送りねじ機構）
４２ サーボモータ（回転駆動モータ）
５０ 加工条件設定部（加工条件設定手段）
６０ 荒ホーニング加工部
６１ 中仕上ホーニング加工部
７０ 研削油供給部（研削油供給手段）
７１ 研削油吹出しノズル
７３ 研削油供給回路
７４ 研削油供給源
W Workpiece Wafer Cylindrical inner surface (working hole inner surface)
1 Honing
4 Spindle feed drive (spindle feed means)
5 Whetstone extension (Wheel extension means, outer diameter correction means)
6 Control unit (control means)
DESCRIPTION OF
40
42 Servo motor (rotary drive motor)
50 Machining condition setting section (machining condition setting means)
60 Rough honing
71 Grinding
Claims (19)
前記工作物の内径面に対応したプロフィールを有する棒状のホーニングツールによる実加工工程を、このホーニングツールの往動送りストローク時と復動戻しストローク時の両送り動作時において実行するとともに、
少なくとも前記ホーニングツールの往動送りストローク時の実加工工程において、前記ホーニングツールを前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ振動させながら送ってホーニング加工を施す
ことを特徴とするホーニング加工方法。 A one-pass honing method for honing the inner diameter surface by rotating the honing tool in a reciprocating manner in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece,
The actual machining process by the rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece is executed at the time of the forward feed stroke and the backward return stroke of the honing tool at the time of both feed operations.
A honing method for performing honing by feeding the honing tool while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece in an actual machining step at least during the forward feed stroke of the honing tool .
ことを特徴とする請求項１に記載のホーニング加工方法。 In the actual machining step during the forward feed stroke, the honing tool is fed while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece, and the actual machining step during the backward return stroke is performed. 2. The honing method according to claim 1, wherein the honing tool is expanded and returned to the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece to perform honing.
ことを特徴とする請求項１に記載のホーニング加工方法。 In the actual machining step during the forward feed stroke, the honing tool is fed while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece, and the actual machining step during the backward return stroke is performed. 2. The honing method according to claim 1, wherein the honing process is performed by expanding the honing tool and returning it while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece.
ことを特徴とする請求項１に記載のホーニング加工方法。 In the actual machining step during the forward feed stroke, the honing tool is fed while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece, and the actual machining step during the backward return stroke is performed. 2. The honing method according to claim 1, wherein honing is performed by expanding the honing tool and repeating a forward / reverse feed operation including a feed operation and a reverse feed operation.
前記往動送りストローク時用ホーニング砥石部により前記往動送りストローク時の実加工工程のホーニング加工を施すとともに、拡張した前記復動戻しストローク時用ホーニング砥石部により前記復動戻しストローク時の実加工工程のホーニング加工を施す
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のホーニング加工方法。 The honing tool includes a honing grindstone portion for a forward feed stroke having a tapered grindstone surface having a diameter that gradually increases from the distal end toward the proximal end, and then gradually toward the proximal end. And a honing grindstone portion for a backward return stroke having a tapered grindstone surface with a reduced diameter, and the honing grindstone portion is configured to be able to expand and contract in the radial direction,
The honing grindstone for the forward feed stroke is subjected to honing in the actual machining process during the forward feed stroke, and the honing grindstone for the backward return stroke is expanded to perform actual machining during the backward return stroke. The honing process according to claim 1, wherein the honing process is performed.
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のホーニング加工方法。 6. The honing process in the actual machining process at the forward feed stroke is a rough honing process, and the honing process in the actual machining process at the backward movement stroke is a finishing honing process. Honing processing method as described in any one of these.
前記往動送りストローク時の実加工工程において、前記ホーニングツールの往動送りストローク時用ホーニング砥石部が前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ振動しながら送られる間に、荒ホーニング加工と中仕上ホーニング加工を連続して施すとともに、前記復動戻しストローク時の実加工工程において、前記ホーニングツールのホーニング砥石部を拡張して前記復動戻しストローク時用ホーニング砥石部により仕上ホーニング加工を施す
ことを特徴とする請求項５に記載のホーニング加工方法。 The honing grindstone portion for the forward feed stroke of the honing tool is provided with a rough honing processing portion on its tip side, and a continuous finishing honing processing portion is continuously provided following this rough honing processing portion,
In the actual machining step during the forward feed stroke, rough honing is performed while the honing tool for the forward feed stroke of the honing tool is fed while vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece. In the actual machining process during the backward return stroke, the honing grindstone part of the honing tool is expanded and the finish honing is performed by the honing grindstone part during the backward return stroke. The honing method according to claim 5, wherein the honing method is applied.
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のホーニング加工方法。 After the honing tool is fed at a predetermined rapid speed from its initial position to immediately before the actual machining step, both actual machining steps during the forward feed stroke and the subsequent return stroke are executed. The honing method according to any one of claims 1 to 7, wherein the honing method returns to the initial position at a rapid speed after the machining process is completed.
前記工作物を、その内径面の軸線が上下方向へ向いた状態でかつ水平方向へ浮動状態に支持するとともに、この支持状態にある工作物の内径面に研削油を供給するようにした
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載のホーニング加工方法。 While rotating the honing tool, the reciprocating feed operation is performed in the vertical axis direction of the inner diameter surface of the workpiece, thereby honing the inner diameter surface.
The workpiece is supported in a floating state in a state where the axis of the inner diameter surface thereof is directed in the vertical direction and the grinding oil is supplied to the inner diameter surface of the workpiece in the supported state. The honing method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that
前記工作物の内径面に対応したプロフィールを有する棒状とされ、その先端側部分に設けられた往動送りストローク時用ホーニング砥石部およびこれに続いて設けられた復動戻しストローク時用ホーニング砥石部を備えるホーニングツールと、
このホーニングツールを先端部に備えて、前記工作物の内径面の軸線方向へ往復移動可能とされるとともに、その軸線まわりに回転可能に軸支されてなる回転主軸と、
この回転主軸を軸線回りに回転駆動する主軸回転手段と、
前記回転主軸を前記工作物の内径面の軸線方向へ送り動作させる主軸送り手段と、
前記ホーニングツールのホーニング砥石部を径方向へ拡張する砥石拡張手段と、
前記主軸回転手段、主軸送り手段および砥石拡張手段を同期して制御する制御手段とを備えてなり、
前記ホーニングツールは、その先端側部分に設けられた往動送りストローク時用ホーニング砥石部と、これに続いて設けられた復動戻しストローク時用ホーニング砥石部とを備えてなるとともに、これらホーニング砥石部が径方向へ拡縮可能な構成とされ、
前記主軸送り手段は、前記回転主軸の先端部に取り付けられた前記ホーニングツールの基本送り動作に、軸線方向の振動を同時に重畳的に付加させるオシレーション付加機能を兼備している
ことを特徴とするホーニング盤。 A one-pass honing machine for honing the inner surface by rotating the honing tool in a reciprocating motion in the axial direction of the inner surface of the workpiece,
A honing grindstone portion for a forward feed stroke provided at the tip end portion of the rod having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece, and a honing grindstone portion for a backward return stroke provided subsequently thereto A honing tool comprising:
This honing tool is provided at the tip, and is capable of reciprocating in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece, and a rotation main shaft that is rotatably supported around the axis,
A spindle rotating means for rotating the rotating spindle around the axis, and
Spindle feeding means for feeding the rotary spindle in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece;
A grindstone expanding means for expanding a honing grindstone portion of the honing tool in a radial direction;
A control means for controlling the spindle rotating means, the spindle feeding means and the grindstone extending means synchronously;
The honing tool comprises a honing grindstone portion for a forward feed stroke provided at a tip end portion thereof, and a honing grindstone portion for a return stroke provided subsequently, and these honing grindstones The part is configured to be able to expand and contract in the radial direction,
The spindle feeding means has an oscillation addition function for simultaneously superimposing an axial vibration to the basic feeding operation of the honing tool attached to the tip of the rotating spindle. Honing machine.
ことを特徴とする請求項１１に記載のホーニング盤。 The honing tool includes a honing grindstone portion for a forward feed stroke having a tapered grindstone surface having a diameter that gradually increases from the distal end toward the proximal end, and then gradually toward the proximal end. And a honing grindstone portion for a backward return stroke having a tapered grindstone surface with a reduced diameter, and the honing grindstone portion is configured to be able to expand and contract in the radial direction. The honing machine according to claim 11.
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載のホーニング盤。 The honing grindstone portion for the forward feed stroke of the honing tool is provided with a rough honing processing portion at the tip side, and a medium finishing honing processing portion is provided continuously following the rough honing processing portion. The honing machine according to claim 11 or 12, wherein
この回転駆動モータは、前記制御手段により、実加工工程において、その出力軸が、基準速度の基本回転動作と急速度の微小正逆回転動作とが重畳的に組み合わされた回転動作をするように駆動制御可能な構成とされている
ことを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一つに記載のホーニング盤。 The spindle feeding means is mounted with a spindle head that rotatably supports the rotating spindle, and is provided with a slide base that can be reciprocated in the honing tool feed direction, and a feed screw that reciprocates the slide base. A mechanism and a rotational drive motor that rotationally drives the feed screw mechanism,
In the actual machining process, the output shaft of the rotary drive motor performs a rotation operation in which the basic rotation operation at the reference speed and the minute forward / reverse rotation operation at the rapid speed are combined in a superimposed manner. The honing machine according to any one of claims 11 to 13, wherein the honing machine is configured to be drive-controllable.
このボールねじのねじ軸が固定側であるコラムに垂直方向へ延びて回転可能に軸支されるとともに、このねじ軸に螺進退可能に螺合されたナット体に、可動側である前記スライド基台が一体的に接続固定されている
ことを特徴とする請求項１４に記載のホーニング盤。 The feed screw mechanism of the spindle feed means is in the form of a ball screw;
A screw shaft of the ball screw extends in a vertical direction on a column which is a fixed side and is rotatably supported, and a slide base which is a movable side is engaged with a nut body which is screwed to the screw shaft so as to be able to advance and retract. The honing machine according to claim 14, wherein the base is integrally connected and fixed.
この送りシリンダは、前記制御手段により、実加工工程において、そのピストンロッドが、基準速度の基本送り動作と急速度の微小往復動作とが重畳的に組み合わされた送り動作をするように駆動制御可能な構成とされている
ことを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一つに記載のホーニング盤。 The spindle feeding means is mounted with a spindle head that rotatably supports the rotating spindle, and is provided with a slide base that is reciprocally movable in the honing tool feed direction, and a feed cylinder that reciprocates the slide base. And
The feed cylinder can be driven and controlled by the control means so that the piston rod performs a feed operation in which the basic feed operation at the reference speed and the minute reciprocation at the rapid speed are combined in the actual machining process. The honing machine according to any one of claims 11 to 13, wherein the honing machine is configured as described above.
ことを特徴とする請求項１１から１５のいずれか一つに記載のホーニング盤。 The honing machine according to any one of claims 11 to 15, wherein the grindstone expanding means also has a function as an outer diameter correcting means of the honing grindstone portion for the backward return stroke.
前記工作物の内径面に研削油を供給する研削油供給手段を備える
ことを特徴とする請求項１１から１７のいずれか一つに記載のホーニング盤。 The honing machine is a vertical one-pass honing machine in which the honing tool is moved up and down while rotating.
The honing machine according to any one of claims 11 to 17, further comprising grinding oil supply means for supplying grinding oil to an inner diameter surface of the workpiece.
ことを特徴とする請求項１８に記載のホーニング盤。 The honing machine according to claim 18, wherein the grinding oil supply means is configured to supply the grinding oil to the inner diameter surface of the workpiece from below.
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