JP3013233B2 - ボーリング加工装置 - Google Patents
ボーリング加工装置Info
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Description
等比較的量産型の大中小型エンジン用シリンダブロック
の気筒穴のボーリング加工等に好適なボーリング加工装
置に関する。
力仕様に対応して気筒数あるいは気筒穴径の異なるもの
を多機種揃えて、車両側のニーズに対応している。
動車用エンジンのシリンダブロックの気筒穴のボーリン
グ加工を行うためのボーリング加工装置の1例を示す。
図4において、21はボーリング加工装置のフレーム、
22はワーク支台であり、該ワーク支台22上に気筒穴
20aをボーリング加工されるエンジンのシリンダブロ
ック20が取付け、固定されている。23はベース、6
は該ベース23上に取付けられたスピンドルヘッドであ
り、該スピンドルヘッド6上には加工ワークである前記
シリンダブロック20に対向してボーリング加工ヘッド
10が装備されている。
ド10の従来の1例を示す。このボーリング加工ヘッド
10は、気筒穴ピッチが同一で気筒穴径が異なるシリン
ダブロックの加工に使用されるもので、図5〜図6にお
いて、6はベース23(図4参照)に取付、固定された
スピンドルヘッド、31はカッターヘッド、2は該カッ
ターヘッド31の先端外周に取付、固定されたカッター
である。
を使用して気筒穴径の異なるシリンダブロック20の気
筒穴20aを加工する際には、ある気筒穴径B11の気
筒穴を加工後、取付ねじを弛めたり締めたりすることに
よって、カッターヘッド31を簡単に取り替えられるよ
うに構成されたクイックチェンジ機構32を弛めて、カ
ッターヘッド31をカッター2が固定されたままの状態
でスピンドルヘッド6から取り外す。そして、次に加工
する気筒穴径のB12に設定されたカッターヘッド3
1′を上記スピンドルヘッド6に取付け、前記クイック
チェンジ機構32により、これを固定する。
ような従来のボーリング加工装置にあっては、前記のよ
うに、シリンダブロック20について気筒穴径の異なる
気筒穴20aの加工を行う際には、気筒穴径毎にこれに
対応するカッター2の外径B11あるいはB12に設定
されたカッターヘッド31あるいは31′を準備してお
き、ある気筒穴径B11の加工を完了したら、クイック
チェンジ機構32を弛めてカッター2を取付けたままの
カッターヘッド31をスピンドルヘッド6から取り外
し、次の気筒穴径B12のカッターヘッド31′を前記
スピンドルヘッド6に取付けるようにしている。
み付けて外径を調整したカッターヘッド31を準備する
必要があり、また、カッターヘッド31単位で組み替え
て外径の調整を行わなければならず、加工の段取りに多
大な工数を要す。また、気筒穴径と同数のカッターヘッ
ドを必要とすることから加工コストが高騰する。また、
スピンドルヘッド6の先端部とこれに対向するカッター
ヘッド31の端部との微少な隙間から切粉や塵芥等の異
物が侵入し易く、これを阻止するための結合部の清掃、
手入れ等にも相当の工数を要する。
の異なるシリンダブロック等の部材のボーリング加工に
際して、カッターヘッドの交換を不要とし、加工の段取
り工数が大幅に低減されたボーリング加工装置を提供す
ることを目的とする。
装置における前記問題点に鑑みてなされたもので、ボー
リング加工ヘッド及びその関連部材を次のように改良し
たことを要旨とするものである。
るワークに該穴の軸線方向に移動可能なボーリング加工
ヘッドによって穴をボーリング加工するボーリング加工
装置において、前記ボーリング加工ヘッドは、前記穴の
軸線方向に往復移動せしめられるドローバーと、該ドロ
ーバーに係合され、これの往復移動に従い一定割合で前
記穴の半径方向に、移動せしめられ、先端部にカッター
が固定されたスライダーとを備えてなり、前記ボーリン
グ加工ヘッドに前記ドローバーを往復駆動する駆動機構
が連設されたことを特徴とするボーリング加工装置にあ
る。また、上記手段に加えて、前記ドローバーとスライ
ダーとを、該ドローバーの軸線方向に沿う締付力により
結合し一体化して前記穴の加工をなさしめるクランプ機
構を設けることも、本発明の特徴とするところである。
置において、前記ドローバーとスライダーとが、前記軸
線方向に対し傾斜して双方に形成されたセレーションの
噛合により係合されて構成される。
記ボーリング加工ヘッドの軸心線に対称に1対設けら
れ、前記ドローバーの往復移動により互いに反対の半径
方向に移動して前記カッターの外径を変化せしめるよう
に構成される。
リング加工ヘッドのドローバーを軸線方向に移動せしめ
ると、該ドローバーとセレーション結合された一対のス
ライダーが半径方向の互いに逆方向に移動し、該スライ
ダーの外周端に固定されているカッターも半径方向に移
動する。この際において、ドローバーの移動量を調整す
ることにより、両カッター間の距離を加工穴径に合致せ
しめる。
動量つまり、カッターが固定されたスライダーの移動量
を調整すれば、従来のもののように加工ヘッドを取り外
すことなく、内径の異なる穴の加工を行うことができ
る。
にエアを噴出させるエア噴出手段を設けた点も本発明の
好ましい手段である。
ンプ機構は、前記ドローバーの中心孔に往復動自在に嵌
合される棒状のクランパーをクランパー駆動機構によ
り、前記ボーリングヘッドの軸線方向に移動せしめて該
クランパー先端のヘッド部を介して、前記スライダーと
ドローバーとを圧接せしめるように構成される。
とこれに従うスライダーの半径方向の反対方向移動とに
より、スライダーの外周端部に取り付けたカッターの外
径を調整した後、クランプ機構を作動させて、その締付
力によりスライダーとドローバーとを固定する。これに
より、カッターはドローバーに強固に固定されることと
なり、重切削に充分に耐え得る剛性が保持される。
ング加工ヘッドに、前記カッター取付部に連通されるカ
ッター冷却剤の供給路が設けられたことも本発明の具体
的手段に含まれ、これにより、カッターの温度上昇が防
止でき、切粉の排出が容易になる。
て本発明の実施形態につき詳細に説明する。
ンジンのシリンダブロック気筒穴加工用のボーリング加
工装置の全体構成図であり、図4において、21はフレ
ーム、22はワーク支台である。該ワーク支台22上に
は、ワーク即ち気筒穴20aをボーリング加工されるエ
ンジンのシリンダブロック20が取付け、固定されてい
る。23はベース、6は該ベース23上に、前記シリン
ダブロック20(ワーク)へ進退自在に取付けられたス
ピンドルヘッドである。該スピンドルヘッド6上には、
前記シリンダブロック20に対向してボーリング加工ヘ
ッド10が装備されている。
タ1に連結されるボールねじであり、該サーボモータ1
1の駆動力によりボールねじ12が回転せしめられ、該
ボールねじ12に後述するドローバー3が連結されて往
復移動せしめられるようになっている。15は、後述す
るクランパー(クランプ機構)に緊締力を付与するため
の回転油圧シリンダである。
グ加工ヘッド10の詳細構造を示す。図1〜図3におい
て、5はボーリング加工ヘッド10の本体、6はスピン
ドルヘッド(図4も参照)であり、該スピンドルヘッド
6及び本体5内には、ドローバー3a・3bが往復摺動
自在に嵌合されている。該スピンドルヘッド6側のドロ
ーバー3aの一端は、図4に示されるように、前記ボー
ルねじ12に連結されている。そして前記ドローバー3
aの端部に形成された溝3c内に本体5側のドローバー
3bに形成された凸部3dが嵌合されて両ドローバー3
a・3bが結合される。
に刻設された嵌合溝5a内に、半径方向に摺動自在に嵌
合された1対のスライダーであり、各スライダー1a・
1bの先端には穴加工用のカッター2a・2bが固定さ
れている。
リング加工ヘッド10の軸心線13に略対称な形状に形
成され、図2に示すように、これらの内側に形成された
セレーション4a・4bと前記ドローバー3bの端部の
両面に形成されたセレーションとが噛合されている。
ー3bを前記軸心線13の方向に移動せしめたとき、ス
ライダー1a・1bが互いに反対の半径方向に移動可能
とされるように、軸線方向に対して傾斜角θ=15°
(図1〜図2参照)程度に傾斜されたセレーションとな
っている。12は、前記ドローバー3bの外周に形成さ
れた廻り止め用溝、11は該溝12内に嵌合される廻り
止めピンである。
摺動可能に嵌合されたクランパーであり、該クランパー
7の一端は、図4に示されるように、回転油圧シリンダ
15に連結され、該回転油圧シリンダ15によりドロー
バー3a・3b内面を往復動せしめられるようになって
いる。また、前記クランパー7の他端には、鍔上のクラ
ンパーヘッド7aが設けられ、該クランパー7を図1の
Y矢方向に引張ることにより、該クランパーヘッド7a
の側面がスライダー1a・1bの端面1dに当接可能と
なっている。又前記1対のスライダー1a・1bとドロ
ーバー3a・3bが係合するセレーション4a・4b位
置と対面するクランパーヘッド7a裏面側にはエア噴出
口40Aが設けられており、前記クランパー7及びクラ
ンパーヘッド7aに穿設されたエア通路40を介して前
記セレーション4a・4b位置にエアを噴出可能に構成
されている。尚、前記クランパーヘッド7aが軸方向に
移動可能な閉鎖空間10Bを介して本体5に固設された
カバー10Aに包被されている。
あり、該冷却穴9は、スライダー1a・1b内のカッタ
ー2a・2b取付部に向けて穿設された冷却穴8に連通
され、冷却剤供給源(図示せず)から送給された冷却剤
をカッター2a・2b取付部に供給し、これを冷却可能
とし、カッター2a・2bの温度上昇を防止している。
装置を使用してエンジン用シリンダブロック20の気筒
穴を加工する際において、ワーク即ちシリンダブロック
20をワーク支台22上に固定し、サーボモータ11を
駆動し、ボールねじ12を回転させ、ドローバー3a・
3bを往復動せしめる。
気筒穴20aを加工する際には、図1に示されるよう
に、ドローバー3a・3bを図の左方に移動せしめる。
これによって、該ドローバー3bにセレーション4a・
4bにて結合されたスライダー1a・1bはボーリング
加工ヘッド10の中心線13に直角方向即ち半径方向に
移動し、図2に示されるように、カッター径がB1の位
置で整定される。
させてクランパー7を図1のY矢方向に引張ると、クラ
ンパーヘッド7aの内側面がS1の隙間を有している位
置よりスライダー1a・1bの端面に当接し、この当接
部が前記回転油圧シリンダ15からの引張力によって所
定の面圧で当接される。この当接面圧によって、ドロー
バー3bとスライダー1a・1bとは、これらの間のセ
レーション4a・4bのバックラッシュが吸収され強固
に固定される。
径に合致するようにカッター外径B1を調整すれば、カ
ッター2a・2bはクランパー7のクランプ力(引張
力)により強固にスライダー1a・1bを介してドロー
バー3bに固定されることとなり、重切削に充分に耐え
得る剛性が保持される。
有するシリンダブロック20の穴加工を行う際には、回
転油圧シリンダ15を前記とは逆方向に作動させてクラ
ンパー7を弛める。これにより、スライダー1a・1b
はドローバー3a・3bに対し、半径方向に移動可能と
なり、前記サーボモータ11及びボールねじ12を介し
てドローバー3a・3bをその軸心線に沿って前記とは
逆方向に移動せしめる。これによりスライダー1a・1
bは半径方向外方に気筒穴の内径に適合するカッター径
B2まで移動する。この際クランパーヘッド7aのエア
噴出口40Aより前記セレーション4a・4b位置にエ
アを噴出し、切り粉等の除去を図る。
のY矢方向に引張る。これによって、図3に示すように
ドローバー3bは前径小径の気筒穴20a加工時に対し
S2だけ図の右方に移動し、これに従いカッター2a・
2bの外径は前記B1から2Cだけ拡大されてB2とな
り、この状態で、ドローバー3a・3bとスライダー1
a・1b及びカッター2a・2bとが強固に固定され
る。
ク20の加工に際しても、従来のもののようにカッター
ヘッドを交換することなく穴加工が可能となる。また、
クランパー7により、カッター2a・2bが所定のカッ
ター径で以ってドローバーに強固に固定されるので、重
切削にも充分対応できる。なお、上記実施例ではシリン
ダブロックの気筒穴加工への適用例を示したが、本発明
は他の穴加工にも適用可能である。また、上記実施例で
はスライダーを半径方向に移動させる構成として傾斜し
たセレーションを用いたが、傾斜したキーなどの他の構
成を使用することも当然可能である。
じて、ドローバーの移動量つまり、該ドローバーに連動
されるスライダーの半径方向移動量を調整することによ
り、スライダーの外周端に固定されたカッターの外径を
変化せしめ、該穴径に合致せしめることができるので、
従来のもののように、加工ヘッドを取り換えることなく
異なる穴径の穴加工が可能となる。これにより、穴加工
の段取り工数が低減され、加工能率が向上し、加工コス
トが低減される。
を作動させてカッター及びスライダーをドローバーに強
固に固定することができ、重切剤に充分に耐え得る剛性
を保持することができる。
の軸心線に沿う断面図である。
部断面図である。
リング加工装置の全体外観図である。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 ボーリング加工がなされるワーク側の穴
の軸線方向に移動可能なボーリング加工ヘッドは、前記
穴の軸線方向に往復移動せしめられるドローバーと、該
ドローバーに係合され、これの往復移動に従い一定割合
で前記穴の半径方向に移動せしめられ、先端部にカッタ
ーが固定されたスライダーと、前記ドローバーとスライ
ダーとを、該ドローバーの軸線方向に沿う締付力により
結合し一体化させるクランプ機構を備えてなり、前記ボ
ーリング加工ヘッドに前記ドローバーを往復駆動する駆
動機構が連設されたボーリング加工装置であって、前記ドローバーとスライダーとが、前記軸線方向に対し
傾斜して形成されたセレーションの噛合により係合され
てなり、一方前記クランプ機構は、前記ドローバーの中
心孔に往復動自在に嵌合される棒状のクランパーをクラ
ンパー駆動機構により前記ボーリングヘッドの軸線方向
に移動せしめて該クランパー先端のヘッド部を介して前
記スライダーとドローバーとを圧接させ、 これにより、ドローバーとスライダーとの間のセレーシ
ョンのバックラッシュが吸収され、該ドローバーとスラ
イダーとが強固に固定された状態でボーリング加工可能
に構成した事を特徴とするボーリング加工装置。 - 【請求項2】 前記ドローバーとスライダーとのセレー
ション位置にエアを噴出し、切り粉等の除去を行うエア
噴出手段を設けた請求項1記載のボーリング加工装置。 - 【請求項3】 前記スライダーは、前記ボーリング加工
ヘッドの軸心線に対称に1対設けられ、前記ドローバー
の往復移動により互いに反対の半径方向に移動して、前
記スライダーを介してカッターの外径を変化せしめるよ
うに構成された請求項1記載のボーリング加工装置。 - 【請求項4】 前記スライダー内に、先端部のカッター
取付部に連通されるカッター冷却剤の供給路が設けられ
てなる請求項1記載のボーリング加工装置。 - 【請求項5】 ボーリング加工がなされるワーク側の穴
の軸線方向に移動可能なボーリング加工ヘッドに、 駆動機構により前記穴の軸線方向に往復移動せしめられ
るドローバーと、 該ドローバーに、前記軸線方向に対し傾斜して形成され
たセレーションの噛合に より係合された状態で、前記ボ
ーリング加工ヘッドの軸心線に対称に1対設けられ、前
記ドローバーの往復移動により互いに反対の半径方向に
移動して、先端部に固定されたカッターの外径を変化せ
しめるように構成されたスライダーと、 前記ドローバーとスライダーとを、該ドローバーの軸線
方向に沿う締付力により結合し一体化させるクランプ機
構と、 前記ドローバーとスライダーとの係合部である前記セレ
ーション位置にエアを噴出させるエア噴出手段と、 前記スライダー内に、先端部のカッター取付部に連通さ
れるカッター冷却剤の供給路とが内蔵されており、 前記クランプ機構は、前記ドローバーの中心孔に往復動
自在に嵌合される棒状のクランパーをクランパー駆動機
構により前記ボーリングヘッドの軸線方向に移動せしめ
て該クランパー先端のヘッド部を介して前記スライダー
とドローバーとを圧接させ、 これにより、ドローバーとスライダーとの間のセレーシ
ョンのバックラッシュが吸収され、該ドローバーとスラ
イダーとが強固に固定された状態でボーリング加工可能
に構成した事を特徴とするボーリング加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8154771A JP3013233B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | ボーリング加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8154771A JP3013233B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | ボーリング加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09314408A JPH09314408A (ja) | 1997-12-09 |
JP3013233B2 true JP3013233B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=15591544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8154771A Expired - Fee Related JP3013233B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | ボーリング加工装置 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (6)
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KR102360161B1 (ko) * | 2017-05-29 | 2022-02-09 | 현대자동차주식회사 | 스핀들 장치 및 그의 작동방법 |
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CN113399693B (zh) * | 2021-07-15 | 2022-12-06 | 武汉市中汉精密机械有限公司 | 一种具备中心出水和自动抓刀松刀的镗杆结构 |
CN114619065B (zh) * | 2022-03-15 | 2024-05-07 | 中国机械总院集团云南分院有限公司 | 工件内孔背端面镗削装置 |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP8154771A patent/JP3013233B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09314408A (ja) | 1997-12-09 |
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