JP3806408B2

JP3806408B2 - Honing machine and honing method

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Publication number: JP3806408B2
Application number: JP2003006193A
Authority: JP
Inventors: 健一河辺; 清也井本
Original assignee: Nissin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nissin Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: JP2004216499A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は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送ることにより、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。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開昭５３−１１３３９７号公報
【特許文献２】
特開２００１−２７７０９４号公報
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。
【０００３】
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００５】
一方、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送ることにより、この内径面をホーニング加工するワンパス式のホーニング盤（いわゆるワンパスホーニング盤）があり、この種のワンパスホーニング盤にあっては、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。
【０００６】
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、軸線方向の微振動（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と同等の加工精度を実現し得るようになってきている。
【０００７】
しかしながら、これらオシレーション機能を有するワンパスホーニング盤においては、その基本構造であるホーニングツールの回転手段および送り手段に加えて、ホーニングツールにオシレーションを付与するオシレーション手段が追加されているところ、このオシレーション手段はクランク機構（特許文献１参照）やカム機構（特許文献２参照）を備えた比較的複雑な構造であり、これがため、装置構造の複雑化、大型化を招く傾向にあり、さらなる改良が要望されていた。
【０００８】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、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、しかも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にある。
【０００９】
また、本発明の他の目的とするところは、上記ホーニング盤に適したホーニング加工方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のホーニング盤は、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送ることにより、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、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、前記主軸回転手段および主軸送り手段を同期して制御する制御手段とを備えてなり、前記主軸送り手段は、前記制御手段により、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基本送り機能と、この回転主軸の基本送り動作に軸線方向の微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おり、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が、前記主軸送り手段により、前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られて、前記工作物の内径面をホーニング加工する構成とされていることを特徴とする。
【００１１】
好適な実施態様として、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、その出力軸が、送り回転方向への基準速度の基本正回転動作と微振動回転のための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運動をするように駆動制御される。
【００１２】
また、上記ホーニングツールは、その先端から基端に向けて徐々に径寸法が増大するテーパ形状の砥石面を備えてなり、上記主軸送り手段により、上記ホーニングツールが上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られる間に、ホーニング加工一工程が行われる構成とされている。
【００１３】
さらに、上記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下方から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。
【００１４】
本発明のホーニング加工方法は、上記ホーニング盤を用いた加工方法であって、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、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に実加工工程を実行し、この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ことを特徴とし、上記実加工工程の具体的構成としては以下に列挙するものが挙げられる。
【００１５】
(1) 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微振動しながら送ってホーニング加工を施す。
【００１６】
(2) 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微振動しながら送るとともに、上記ワークの内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら逆送りしてホーニング加工を施す。
【００１７】
(3) 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微振動しながら送るとともに、これに続き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。
【００１８】
本発明においては、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送ることにより、この内径面をワンパスでホーニング加工するに際して、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、軸線方向の微振動（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。
【００１９】
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。
【００２０】
また、上記主軸送り手段が、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、装置構造の小型簡素化を図ることが可能となる。
【００２１】
さらに、上記主軸送り手段が、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、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。
【００２２】
【発明の実施の形態】
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。
【００２３】
本発明に係るホーニング盤を図１〜図３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および主軸送り駆動部４が制御部５により駆動制御される構成とされている。
【００２４】
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。
【００２５】
ホーニングツール１は、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１ａを有する。
【００２６】
具体的には、ホーニングツール１は、その先端つまり下端から基端つまり上端に向けて徐々に径寸法が増大するテーパ形状の砥石面１ａを備えてなり、この砥石面１ａは、ツール本体６の外周面に、ダイヤモンド砥粒等の微細な砥粒が電着されてなる。また、砥石面１ａ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、上記砥石面１ａ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。
【００２７】
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１０に、軸受１１，１２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。
【００２８】
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１５と回転駆動モータ１６を主要部として構成されている。
【００２９】
上記主軸駆動体１５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１７に、軸受部１８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１５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１９を介して回転主軸２の連結部２ｂに駆動連結されている。
【００３０】
図示の実施形態においては、回転伝達部１９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１９により、回転主軸２は、主軸駆動体１５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。
【００３１】
また、主軸駆動体１５の上端部に伝動プーリ２０ａが取り付けられるとともに、上記回転駆動モータ１６の出力軸１６ａに駆動プーリ２０ｂが取り付けられ、これら両プーリ２０ａ，２０ｂが伝動ベルト２０ｃを介して互いに駆動連結されている。回転駆動モータ１６は電動モータからなり、上記コラム７上の支持フレーム１７に、取付けブラケット２１を介して上向き状態で設けられるとともに、その出力軸１６ａが上記主軸駆動体１５および回転主軸２と平行に配されている。電動モータ１６の出力軸１６ａ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５へ送られる。
【００３２】
そして、回転駆動モータ１６は、制御部５により、その出力軸１６ａ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２０ａ〜２０ｃ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。
【００３３】
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微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。
【００３４】
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２５、送りねじ機構２６および回転駆動モータ２７を主要部として構成されている。
【００３５】
スライド基台２５は、回転主軸２を回転可能に軸支する主軸ヘッド１０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。
【００３６】
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３０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３０上に、上記スライド基台２５がリニアスライド３１、３１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２５上、つまりスライド基台２５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１０が取付け固定されている。
【００３７】
送りねじ機構２６は、スライド基台２５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２６のねじ軸２６ａは、上記コラム７に、軸受３２，３２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２６ｂが回転駆動モータ２７に駆動連結されている。また、上記ねじ軸２６ａには、ナット体２６ｃが螺進退可能に螺合されるとともに、このナット体２６ｃに、可動側である上記スライド基台２５が一体的に接続固定されている。
【００３８】
回転駆動モータ２７は、上記送りねじ機構２６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２７は、上記コラム７に取り付けられた支持フレーム１７上に、垂直下向き状態で装着されるとともに、その出力軸２７ａが上記ボールねじ２６のねじ軸２６ａと同軸状に配され、ねじ軸２６ａの上端２６ｂとカップリング３３により直結されている。サーボモータ２７の出力軸２７ａの回転量（数）は、エンコーダ３４により検出されて、その検出信号が制御部５へ送られる。
【００３９】
そして、この回転駆動モータ２７は、上記制御部５により、その出力軸２７ａが、実加工工程前の送り動作のための送り回転方向への所定の急速度の正回転動作、および、実加工工程における、送り回転方向への基準速度の基本正回転動作と微振動回転のための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運動をするように駆動制御される。
【００４０】
これにより、ボールねじ２６が回転駆動されて、主軸ヘッド１０上の回転主軸２つまりホーニングツール１が、初期位置からの往動下降時において、ワークＷの円筒内径面Ｗａの軸線方向へ所定の急速度で実加工工程直前（つまり、ホーニングツール１先端が上記円筒内径面Ｗａに接触する直前）まで送られた後、所定のオシレーション動作を伴って所定の速度で所定ストロークだけ送られるとともに、その後、復動上昇により上記初期位置まで上昇復帰される。
【００４１】
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、つまり上記の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５の加工条件設定部（加工条件設定手段）３５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。
【００４２】
制御部５は、前述した主軸回転駆動部３および主軸送り駆動部４の駆動源１６、２７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。
【００４３】
この制御部５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加工条件設定部（加工条件設定手段）３５を備えている。
【００４４】
この加工条件設定部３５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。
【００４５】
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)、送りストローク(mm)、オシレーション幅（mm)、オシレーション速度(r.p.m.)、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３５により加工条件として制御部５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および主軸送り駆動部４の駆動源１６、２７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１６、２７のエンコーダ３４により検出されて、加工条件設定部３５のモニタ画面（図示省略）に表示される。
【００４６】
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５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（上昇待機位置）からワーク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。
【００４７】
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、▲１▼初期位置（図１および図３(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３の(a)参照）、引き続いて、▲２▼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微振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら送られて（送りオシレーション動作）、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工し（実加工工程：図３の(b)→(c)→(d)参照）、その後、▲３▼再び上記初期位置まで急速度で上昇復帰される。この際のホーニングツール１の送り方向の加工サイクルが図４に示されている。
【００４８】
このホーニング実加工時におけるホーニングツール１の運動の軌跡が図５(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５(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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
すなわち、制御部５の加工条件設定部３５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５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。
【００５３】
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送り方向動作において、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ホーニング加工（実加工）を行い、この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。
【００５４】
実施形態２
本実施形態は図６および図７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。
【００５５】
すなわち、本実施形態のホーニングツール１のテーパ形状の砥石面１ａは、図６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を電着されてなる荒ホーニング加工部４０とされるとともに、この荒ホーニング加工部４０に連続した部位が、仕上げホーニング用砥粒を電着されてなる仕上ホーニング加工部４１とされている。
【００５６】
また、具体的には図示しないが、上記荒ホーニング加工部４０と仕上ホーニング加工部４１における砥石面１ａ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。
【００５７】
また、制御部５の加工条件設定部３５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。
【００５８】
例えば、ホーニングツール１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４０による荒ホーニング加工（図３の(b)→(c)）と、仕上ホーニング加工部４１による仕上ホーニング加工（図３の(c)→(d)）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。
【００５９】
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５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７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。
【００６０】
つまり、ホーニングツール１は、▲１▼初期位置（図１および図３(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３の(a)参照）、引き続いて、▲２▼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微振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら送られる（送りオシレーション動作）間に、荒ホーニング加工部４０による荒ホーニング加工（図３の(b)→(c)）と、仕上ホーニング加工部４１による仕上ホーニング加工（図３の(c)→(d)）が所定のタイミングをもって連続して行われて、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工し（実加工工程：図３の(b)→(c)→(d)参照）、その後、▲３▼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。
【００６１】
実施形態３
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。
【００６２】
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５により、▲１▼初期位置（図１および図３(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た後（急速送り工程：図３の(a)参照）、実加工工程において、▲２▼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微振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら送られて（送りオシレーション動作）、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工するとともに（図３の(b)→(c)→(d)参照）、引き続いて▲３▼ワークＷの内径面Ｗａに沿ってその軸線方向逆方向への送り動作（逆送り動作）に軸線方向の微振動を同時に重畳的に付加されながら送られて（逆送りオシレーション動作）、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工し（図３の(b)→(c)→(d)と逆の動作）、その後、▲４▼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。
【００６３】
実施形態４
本実施形態は図９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、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。
【００６４】
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５により、▲１▼初期位置（図１および図３(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た後（急速送り工程：図３の(a)参照）、実加工工程において、▲２▼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微振動（オシレーション）を同時に重畳的に付加されながら送られて（送りオシレーション動作）、ワークＷの内径面Ｗａをホーニング加工するとともに（図３の(b)→(c)→(d)参照）、引き続いて▲３▼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、▲４▼再び上記初期位置まで急速度で上昇復帰される。
【００６５】
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１０(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。
【００６６】
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５(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１０(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１０(b))は形成されない。
【００６７】
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１０(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。
【００６８】
また、図１０(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。
【００６９】
本実施形態の複合的なホーニング加工方法によれば、実加工工程において、ホーニングツール１が実施形態１と同様の動作で所定ストローク位置（加工下端）まで達した後に、一般的なホーニングオシレーション（図１０(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１０(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。
【００７０】
実施形態５
本実施形態は図１１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。
【００７１】
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）５０が一体的に設けられてなる。
【００７２】
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５０の研削油吹出しノズル５１が一体的に組み付けられている。
【００７３】
この研削油吹出しノズル５１は、そのノズル開口５１ａが治具本体９ａの貫通穴部５２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５１ｂが研削油供給回路５３を介して研削油供給源５４に連通可能とされている。
【００７４】
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５４から研削油供給回路５３を介して送られる研削油が下方から吹出し供給される。
【００７５】
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。
【００７６】
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の砥石面１ａ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。
【００７７】
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の砥石面１ａ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。
【００７８】
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。
【００７９】
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の砥石面１ａ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の砥石面１ａ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５４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。
【００８０】
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。
【００８１】
また、本実施形態においては、研削油吹出しノズル５１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５１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５２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。
【００８２】
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。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、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送ることにより、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、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、上記主軸回転手段および主軸送り手段を同期して制御する制御手段とを備えてなり、上記主軸送り手段は、上記制御手段により、上記回転主軸を上記工作物の内径面の軸線方向へ送り動作させる基本送り機能と、この回転主軸の基本送り動作に軸線方向の微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おり、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が、上記主軸送り手段により、上記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られて、上記工作物の内径面をホーニング加工する構成とされているから、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、しかも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。
【００８４】
すなわち、本発明のホーニング盤においては、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送ることにより、この内径面をワンパスでホーニング加工するに際して、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、軸線方向の微振動（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。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。
【００８５】
また、上記主軸送り手段が、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。
【００８６】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態１であるホーニング盤の全体構成を示す側面図である。
【図２】同ホーニング盤の主要構成部を一部断面で示す拡大側面図である。
【図３】同ホーニング盤のホーニングツールによるワーク内径面のホーニング加工動作を一部断面で示す正面図である。
【図４】同ホーニングツールの送り方向の加工サイクルを示す線図である。
【図５】図５(a)は同ホーニングツールの加工サイクルにおける実加工工程の運動軌跡を示す線図であり、図５(ｂ)はホーニング加工完了後にワーク内径面に形成される加工痕を示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態２であるホーニング盤のホーニングツールを拡大して示す正面図である。
【図７】同ホーニングツールの送り方向の加工サイクルの一工程を示す線図である。
【図８】本発明に係る実施形態３であるホーニング盤のホーニングツールの送り方向の加工サイクルの一工程を示す線図である。
【図９】本発明に係る実施形態４であるホーニング盤のホーニングツールの送り方向の加工サイクルの一工程を示す線図である。
【図１０】図１０(a)は一般的なホーニング盤によるホーニング加工の実加工工程における送り方向の加工サイクルを示す線図であり、図１０(b)はホーニング加工完了後にワーク内径面に形成されるクロスハッチパターンの加工痕を示す図であり、図１０(c)はホーニングツールのホーニング加工時における外形変化とワーク内径の仕上り寸法との関係を説明するための模式図である。
【図１１】本発明に係る実施形態５であるホーニング盤のワーク保持部のワーク保持治具構造を示す断面正面図である。
【符号の説明】
Ｗワーク
Ｗａワークの内径面
１ホーニングツール
１ａホーニングツールの砥石面
２回転主軸
３主軸回転駆動部（主軸回転駆動部）
４主軸送り駆動部（主軸往復手段）
５制御部（制御手段）
９ワーク保持治具
９ａ治具本体
１０主軸ヘッド
１６電動モータ（回転駆動モータ）
２５スライド基台
２６ボールねじ（送りねじ機構）
２６ａボールねじのねじ軸
２６ｃボールねじのナット体
２７サーボモータ（回転駆動モータ）
３０リニアガイド
３１リニアスライド
３５加工条件設定部（加工条件設定手段）
４０荒ホーニング加工部
４１仕上ホーニング加工部
５０研削油供給部（研削油供給手段）
５１研削油吹出しノズル
５３研削油供給回路
５４研削油供給源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a honing machine, and more particularly to a so-called one-pass honing technique in which a rod-type honing tool is rotated and moved in the axial direction of the inner diameter surface of a workpiece, thereby honing the inner diameter surface.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-53-113397
[Patent Document 2]
JP 2001-277094 A
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.
[0003]
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.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
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.
[0005]
On the other hand, there is a one-pass honing machine (so-called one-pass honing machine) that hoses the inner diameter surface by rotating the rod-shaped honing tool in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece. In the case of the machine, it is expected that the machining efficiency will be improved by shortening the cycle time of one honing process, but on the other hand, there is a conflicting problem that the machining accuracy will decrease with the improvement of the machining efficiency. Therefore, it has been used exclusively for honing of the inner diameter surface of the work, which requires lower finishing accuracy than the general honing machine.
[0006]
With regard to this point, as disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2, high processing is achieved by simultaneously superimposing axial vibrations (oscillations) on the basic feed operation of the rod-shaped honing tool. One-pass honing machines that improve machining accuracy while maintaining efficiency have been developed, and it has become possible to achieve machining accuracy equivalent to that of conventional general honing machines.
[0007]
However, in the one-pass honing machine having these oscillation functions, in addition to the rotation means and feed means of the honing tool that is the basic structure, an oscillation means for giving oscillation to the honing tool is added. The oscillation means has a relatively complicated structure including a crank mechanism (see Patent Document 1) and a cam mechanism (see Patent Document 2), which tends to lead to complicated and large equipment structure. There was a need for improvement.
[0008]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and the object of the present invention is that the work inner diameter surface can be honed with high efficiency while maintaining high finishing accuracy, and the device structure is The purpose is to provide a small and simple one-pass honing machine.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a honing method suitable for the honing machine.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the honing machine of the present invention is a one-pass type honing machine in which the inner surface is honed by feeding the honing tool in the axial direction of the inner surface of the workpiece while rotating the honing tool. And a rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece, the honing tool provided at the tip, and reciprocally movable in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece. A rotation main shaft rotatably supported around the main shaft, a main shaft rotation means for rotating the rotation main shaft about the axis, and a main shaft feed means for moving the rotation main shaft in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece; And a control means for controlling the spindle rotating means and the spindle feeding means in synchronization with each other. A basic feed function for feeding the rotary spindle in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece by the control means; and Oscillation addition function that superimposes slight axial vibration simultaneously on the basic feed operation. When Combine The honing tool attached to the tip of the rotating spindle is fed by the spindle feeding means along the inner diameter surface of the workpiece with slight vibration in the axial direction thereof, and the inner diameter surface of the workpiece. It is configured to honing It is characterized by that.
[0011]
As a preferred embodiment, the main spindle feeding means is equipped with a main spindle head that rotatably supports the rotary main spindle, and is provided with a slide base that can be reciprocated in the honing tool feed direction, and the slide base. And a rotational drive motor that rotationally drives the feed screw mechanism. This rotational drive motor is controlled by the control means so that its output shaft has a reference speed in the feed rotational direction. Drive control is performed such that the basic forward rotation operation and the rapid forward / backward minute forward / reverse rotation operation for fine vibration rotation are combined in a superimposed manner.
[0012]
The honing tool includes a tapered grindstone surface whose diameter gradually increases from the tip to the base end, and the honing tool is moved along the inner diameter surface of the workpiece by the spindle feeding means. The honing process is performed while being fed with slight vibration in the axial direction.
[0013]
Further, in the vertical one-pass honing machine in which the honing tool is moved up and down while rotating, the honing tool includes grinding oil supply means for supplying grinding oil to the inner diameter surface of the workpiece from below. Is preferred.
[0014]
The honing method of the present invention is the above Using a honing machine This is a machining method, and a rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece is sent at a predetermined rapid speed from its initial position to immediately before the actual machining process. It is characterized in that it is returned to the initial position at a rapid speed after the completion, and specific examples of the actual machining step include those listed below.
[0015]
(1) A honing tool is sent along the inner diameter surface of the workpiece with slight vibration in the axial direction to perform honing.
[0016]
(2) The honing tool is fed along the inner diameter surface of the workpiece with slight vibration in the axial direction, and the honing tool is fed back along the inner diameter surface of the workpiece with slight vibration in the axial direction to perform honing. .
[0017]
(3) The honing tool is fed along the inner diameter surface of the workpiece with slight vibration in the axial direction, and subsequently, honing is performed by repeating forward and reverse feed operations including a feed operation and a reverse feed operation.
[0018]
In the present invention, when the honing tool is rotated and moved in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece, when the inner diameter surface is honed by one pass, the spindle feeding means is attached to the tip of the rotating main shaft. The inner diameter surface of the workpiece is honed while simultaneously adding a slight vibration (oscillation) in the axial direction to the basic feed operation of the honing tool.
[0019]
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.
[0020]
In addition, since the spindle feeding means has both a basic function for feeding the honing tool and an additional function for oscillating, there is no need for an independent oscillation means, and the device structure is simplified and simplified. Can be achieved.
[0021]
Further, the spindle feeding means has both a basic function for feeding the honing tool and an additional function for oscillating, so that the oscillation means comprising the conventional crank mechanism and cam mechanism can be separated independently. As compared with the honing machine provided as a result, the operation of the honing tool can be controlled more complicatedly and with higher accuracy.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
The honing machine according to the present invention is shown in FIGS. 1 to 3, and this honing machine is specifically a bowl-shaped machine that finishes the cylindrical inner diameter surface Wa of the workpiece W by a one-pass method, with the honing tool 1 at the tip. The main spindle comprises a main spindle 2, a main spindle rotation drive unit 3, and a main spindle feed drive unit 4. These main units are mounted on a column 7, which is a main body of the apparatus, and the main spindle rotation drive unit 3 and main spindle feed The drive unit 4 is driven and controlled by the control unit 5.
[0024]
The workpiece W is in a state of floating in the horizontal direction on the workpiece holding jig 9 of the workpiece holding portion 8 (in a state in which the workpiece W can swing in the front-rear and left-right directions) with the axis of the cylindrical inner diameter surface Wa directed in the vertical direction. And it is supported so that it can be removed and replaced.
[0025]
The honing tool 1 is a long rod-like tool that is detachably attached to the tip, that is, the lower end of the rotating spindle 2, and has a grindstone surface 1 a having a profile corresponding to the cylindrical inner surface Wa of the workpiece W.
[0026]
Specifically, the honing tool 1 is provided with a tapered grindstone surface 1a whose diameter gradually increases from the tip, that is, the lower end to the base end, that is, the upper end. Fine abrasive grains such as diamond abrasive grains are electrodeposited on the outer peripheral surface. Further, the taper angle of the grindstone surface 1a is set corresponding to the grinding amount of the inner diameter surface Wa of the workpiece W to be processed. Although not specifically shown, a spiral or linear discharge groove for discharging grinding scraps from the distal end portion to the proximal end portion of the grindstone surface 1a may be formed.
[0027]
As shown in FIG. 2, the rotary spindle 2 is provided with a bearing 11 on a spindle head 10 provided with the honing tool 1 at the tip, that is, the lower end mounting portion 2 a, and reciprocally movable in the vertical direction on the column 7. , 12 are rotatably supported by the shaft. The rotation main shaft 2 is driven to rotate about its axis by the main shaft rotation drive unit 3 and is reciprocated in the axial direction of the inner diameter surface Wa of the workpiece W by the main shaft feed drive unit 4.
[0028]
The main shaft rotation drive unit 3 functions as a main shaft rotation means for driving the rotation main shaft 2 to rotate about its axis. As shown in FIG. 2, the main shaft rotation drive unit 15 and the rotation drive motor 16 are configured as main parts. Yes.
[0029]
The spindle driving body 15 is cylindrical, and is rotatably supported via a bearing portion 18 on a support frame 17 that protrudes horizontally from the top of the column 7 to the front. Specifically, the spindle driving body 15 is disposed inside the rotating spindle 2 in a coaxial manner, and is connected to the connecting portion 2b of the rotating spindle 2 via a rotation transmission portion 19 such as a key or a spline. Drive coupled.
[0030]
In the illustrated embodiment, a ball spline is used as the rotation transmission unit 19, and the ball spline 19 allows the rotation main shaft 2 to rotate integrally with the main shaft drive 15 and move relatively in the axial direction. It is possible.
[0031]
A transmission pulley 20a is attached to the upper end portion of the main shaft drive body 15, and a drive pulley 20b is attached to the output shaft 16a of the rotary drive motor 16. Both pulleys 20a and 20b are driven to each other via a transmission belt 20c. It is connected. The rotary drive motor 16 is an electric motor, and is provided on the support frame 17 on the column 7 in an upward state via a mounting bracket 21, and its output shaft 16 a is parallel to the spindle drive body 15 and the rotary spindle 2. It is arranged. The rotation amount (number) of the output shaft 16 a of the electric motor 16 is detected by a built-in encoder (not shown), and the detection signal is sent to the control unit 5.
[0032]
Then, the rotation drive motor 16 has its output shaft 16a rotated and controlled by the controller 5, and this rotational force is transmitted to the rotary main shaft 2 via a series of rotation transmission means 20a to 20c. The honing tool 1 is rotationally driven at a predetermined speed.
[0033]
The spindle feed drive unit 4 feeds the rotary spindle 2 in the axial direction of the cylindrical inner diameter surface Wa of the workpiece W and the axial feed fine vibration in the basic feed operation of the rotary spindle 2, that is, the honing tool 1. It also has an oscillation addition function that allows it to be added in a superimposed manner.
[0034]
As shown in FIG. 2, the main spindle feed drive unit 4 includes a slide base 25, a feed screw mechanism 26, and a rotary drive motor 27 as main parts.
[0035]
The slide base 25 is provided so as to be able to reciprocate in the honing tool feed direction by mounting the spindle head 10 that rotatably supports the rotary spindle 2.
[0036]
Specifically, a linear guide 30 is provided on a fixed column 7 so as to extend linearly in the vertical direction, and the slide base 25 has linear slides 31, 31 on the linear guide 30. It can be moved up and down. On the slide base 25, that is, on the vertical front surface of the slide base 25, the spindle head 10 that rotatably supports the rotary spindle 2 is attached and fixed as described above.
[0037]
The feed screw mechanism 26 reciprocates the slide base 25, and is specifically in the form of a ball screw. The threaded shaft 26a of the ball screw 26 is rotatably supported by the column 7 via bearings 32 and 32 so as to extend in the vertical direction and to be rotatable. It is connected to the drive. A nut body 26c is screwed onto the screw shaft 26a so as to be able to advance and retreat, and the slide base 25 on the movable side is integrally connected and fixed to the nut body 26c.
[0038]
The rotation drive motor 27 rotates the feed screw mechanism 26, and specifically, a servo motor is used. The servomotor 27 is mounted on the support frame 17 attached to the column 7 in a vertically downward state, and its output shaft 27a is arranged coaxially with the screw shaft 26a of the ball screw 26. It is directly connected to the upper end 26b of 26a by a coupling 33. The rotation amount (number) of the output shaft 27 a of the servo motor 27 is detected by the encoder 34, and the detection signal is sent to the control unit 5.
[0039]
Then, the rotation drive motor 27 is controlled by the control unit 5 so that the output shaft 27a has a positive rotation operation at a predetermined sudden speed in the feed rotation direction for the feed operation before the actual machining step, and the actual machining step. Is controlled so as to perform a rotational motion in which the basic forward rotation operation at the reference speed in the feed rotation direction and the minute forward / reverse rotation operation at the rapid speed for fine vibration rotation are combined in a superimposed manner.
[0040]
Thereby, the ball screw 26 is rotationally driven, and the rotary spindle 2 on the spindle head 10, that is, the honing tool 1, moves in a predetermined direction in the axial direction of the cylindrical inner diameter surface Wa of the workpiece W when the forward movement descends from the initial position. After being sent at a speed until immediately before the actual machining process (that is, immediately before the tip of the honing tool 1 contacts the cylindrical inner diameter surface Wa), a predetermined stroke is sent at a predetermined speed with a predetermined oscillation operation, and thereafter Then, it is returned to the initial position by returning upward.
[0041]
Note that the operating conditions in the actual machining process of the honing tool 1 in this case, that is, the feed operation and the feed stroke accompanied by the oscillation operation described above are processed by the control unit 5 together with the rotation operation of the honing tool 1 as will be described later. The condition setting unit (machining condition setting means) 35 sets the optimum value according to the shape dimension, property, etc. of the workpiece W to be machined.
[0042]
The control unit 5 performs synchronous control of the drive sources 16 and 27 of the spindle rotation drive unit 3 and the spindle feed drive unit 4 described above in synchronization with each other. Specifically, the control unit 5 is an NC device configured with a microcomputer. It is.
[0043]
The control unit 5 incorporates a basic operation control program for executing the honing process of the honing tool 1 described above, and the actual machining operation of the honing tool 1 according to the properties of the workpiece W to be machined. The processing condition setting unit (processing condition setting means) 35 that can be set is provided.
[0044]
The processing condition setting unit 35 is specifically in the form of a touch panel type display device, and the honing tool 1 is operated when the operator touches the operation screen (not shown) with a finger or an operation pen. It is possible to arbitrarily input and set control information (processing conditions) related to the operation.
[0045]
Specific control information to be input includes the honing tool 1 rotational speed (rpm), feed speed (m / min), feed stroke (mm), oscillation width (mm), oscillation speed (rpm), These are the feed direction start position and the feed direction stop position of the oscillation. When these control information is input and set to the control unit 5 as a machining condition by the machining condition setting unit 35, the drive sources 16 and 27 of the spindle rotation driving unit 3 and the spindle feed driving unit 4 are mutually connected according to the setting conditions. While synchronously controlled in conjunction with each other, the operation information of the honing tool 1 at this time is detected by the encoder 34 of the drive sources 16 and 27 and displayed on a monitor screen (not shown) of the machining condition setting unit 35.
[0046]
Thus, in the honing machine configured as described above, the honing tool 1 is driven to rotate from its initial position (rising standby position) in accordance with a control program previously set or input to the control unit 5 as appropriate. A reciprocating operation is performed in the axial direction of the inner diameter surface Wa of W, and the inner diameter surface Wa is honed by one pass by this one reciprocation.
[0047]
That is, the honing tool 1 attached to the tip 2a of the rotating spindle 2 is driven to rotate at a predetermined rotational speed by the spindle rotating drive unit 3, and (1) the initial position (see FIG. 1 and the maximum ascent position in FIG. 3 (a) until immediately before the actual machining process (rapid feed process: see FIG. 3 (a)), and subsequently, (2) the inner surface of the workpiece W Along the Wa, the basic feed operation in the axial direction is fed while superimposing an axial fine vibration (oscillation) at the same time (feed oscillation operation), and the inner diameter surface Wa of the workpiece W is honed. (Actual machining process: see (b) → (c) → (d) in FIG. 3), and thereafter, (3) the lift is returned to the initial position at a rapid speed again. The machining cycle in the feed direction of the honing tool 1 at this time is shown in FIG.
[0048]
The movement trajectory of the honing tool 1 during this honing actual machining is shown in FIG. 5 (a). The alternate long and short dash line shows the movement trajectory of the basic feed operation, and the solid line shows the oscillation in the axial direction in this basic feed operation. At the same time, the motion trajectory added in a superimposed manner is shown. Further, FIG. 5B shows a machining trace formed on the inner diameter surface Wa of the workpiece W by this one-pass honing.
[0049]
In the honing machine of the present embodiment, the high-efficiency (high speed) honing process inherent to the one-pass honing technique is obtained, and the honing tool 1 of the honing tool 1 is obtained by the oscillation in the axial direction that is superimposed on the basic feed operation simultaneously. Biting into the inner diameter surface Wa of the workpiece W is promoted, and high finishing accuracy can be obtained.
[0050]
Further, since the spindle feed driving unit 4 has both a basic function for feeding the honing tool 1 and an additional function for oscillating, there is no need for an independent oscillating means, and the apparatus structure is small. Simplification can be achieved.
[0051]
Furthermore, the spindle feed drive unit 4 has both the basic function and the additional function, so that it can be compared with a honing machine provided with oscillation means consisting of a conventional crank mechanism and cam mechanism independently. The operation of the honing tool 1 can be controlled more complicatedly and accurately.
[0052]
That is, the machining condition setting unit 35 of the control unit 5 can obtain the optimum machining conditions for the workpiece W only by inputting and setting the operation of the honing tool 1 according to the properties of the workpiece W to be machined. Of course, the control unit 5 can freely change the setting of the oscillation start position and stop position, and can perform fine operation settings in one honing process with high accuracy.
[0053]
For example, as described above, the honing tool 1 is fed at a high speed immediately before approaching the workpiece W, that is, immediately before the actual machining process, when the honing tool 1 moves downward, that is, in the feed direction operation. The honing process (actual machining) is performed by slowing down and adding oscillation, and when this honing process is completed, the honing tool 1 is lifted and returned at a high speed to shorten the machining cycle time as much as possible. In addition to minimizing the feed rate during honing, the processing accuracy can be improved as much as possible by adding oscillation finely and at high speed. It becomes.
[0054]
Embodiment 2
This embodiment is shown in FIG. 6 and FIG. 7, and the structure of the honing tool 1 is modified.
[0055]
That is, as shown in FIG. 6, the tapered grindstone surface 1 a of the honing tool 1 of the present embodiment has a rough honing processing portion 40 in which the tip portion, that is, the lower end portion is electrodeposited with rough honing abrasive grains. At the same time, a portion continuing to the rough honing processing portion 40 is a finish honing processing portion 41 formed by electrodepositing abrasive grains for finishing honing.
[0056]
Further, although not specifically shown, the taper angle of the grindstone surface 1a in the rough honing portion 40 and the finish honing portion 41 is set larger in the former than in the latter.
[0057]
Further, by setting the operation of the honing tool 1 according to the properties of the workpiece W to be machined by the machining condition setting unit 35 of the control unit 5, the optimum machining conditions corresponding to the above-described structure of the honing tool 1 can be obtained. Honing can be performed.
[0058]
For example, when the honing tool 1 is located within the inner diameter surface Wa of the workpiece W (actual machining), rough honing (roughly (b) → (c) in FIG. 3) and finish honing The rotational speed, feed speed, oscillation width, and oscillation speed of the honing tool 1 in the finishing honing process by the processing unit 41 ((c) → (d) in FIG. 3) are set to optimum values for the respective processes. Thus, the operation of the honing tool 1 can be controlled more complicatedly and with higher accuracy than in the first embodiment.
[0059]
Thus, in the actual machining process of the honing machine of the present embodiment configured as described above, the honing tool 1 is driven by the spindle rotation driving unit 3 in accordance with a control program input or set in advance in the control unit 5. In addition to being driven to rotate at a predetermined rotational speed, the spindle feed drive unit 4 performs one-pass honing on the work inner diameter surface Wa with a machining cycle in the feed direction as shown in FIG.
[0060]
That is, the honing tool 1 is fed at a predetermined rapid speed from the initial position (the highest position in FIGS. 1 and 3A) to immediately before the actual machining process (rapid feed process: FIG. 3A). (2) Subsequently, along the inner diameter surface Wa of the workpiece W, the basic feed operation in the axial direction is sent while being superposedly added with the fine vibration (oscillation) in the axial direction (feed oscillation). During the operation, rough honing processing by the rough honing processing section 40 ((b) → (c) in FIG. 3) and finishing honing processing by the finishing honing processing section 41 ((c) → (d) in FIG. 3) are performed. Honing is performed on the inner diameter surface Wa of the workpiece W continuously at a predetermined timing (actual machining process: see (b) → (c) → (d) in FIG. 3), and then (3) again above Ascending and returning to the initial position at a rapid speed.
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0061]
Embodiment 3
This embodiment is shown in FIG. 8, and the operation in the actual machining process of the honing tool 1 in the first embodiment is slightly modified.
[0062]
That is, in the machining cycle in the feed direction of the honing tool 1 according to the present embodiment, the honing tool 1 is controlled by the control unit 5 from the initial position (1) from the initial position (the highest position in FIGS. 1 and 3A). After being sent at a predetermined rapid speed until just before (rapid feed process: see FIG. 3 (a)), in the actual machining process, (2) the basic feed operation along the inner diameter surface Wa of the workpiece W in the axial direction 3 is fed while superimposing a slight vibration (oscillation) in the axial direction at the same time (feed oscillation operation) and honing the inner diameter surface Wa of the workpiece W ((b) → (c) in FIG. 3). (Refer to (d)), and then (3) feed along the inner diameter surface Wa of the workpiece W while simultaneously adding a slight vibration in the axial direction to the feed operation in the opposite axial direction (reverse feed operation). (Reverse feed oscillation operation) An inner diameter surface Wa of the workpiece W and honing (in FIG. 3 (b) → (c) → (d) and reverse operation), then, ▲ 4 ▼ is raised restored at a rapid degree again to the initial position.
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0063]
Embodiment 4
This embodiment is shown in FIG. 9, and the operation in the actual machining process of the honing tool 1 in the first embodiment is further modified, and a general honing machine is used for the one-pass honing process in the first embodiment. This is a processing method that is combined with honing by the above, and is a processing method that is suitable when a cross-hatch pattern processing trace is required on the inner diameter surface Wa of the workpiece W.
[0064]
That is, in the machining cycle in the feed direction of the honing tool 1 according to the present embodiment, the honing tool 1 is controlled by the control unit 5 from the initial position (1) from the initial position (the highest position in FIGS. 1 and 3A). After being sent at a predetermined rapid speed until just before (rapid feed process: see FIG. 3 (a)), in the actual machining process, (2) the basic feed operation along the inner diameter surface Wa of the workpiece W in the axial direction 3 is fed while superimposing a slight vibration (oscillation) in the axial direction at the same time (feed oscillation operation) and honing the inner diameter surface Wa of the workpiece W ((b) → (c) in FIG. 3). (See (d)) Subsequently, (3) the forward / reverse feed operation consisting of the feed operation in the axial direction and the reverse feed operation in the reverse direction along the inner diameter surface Wa of the work W is repeated. Honing inner diameter surface Wa, then ▲ 4 ▼ is raised restored at a rapid degree again to the initial position.
[0065]
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. 10B is formed on the inner diameter surface Wa of the workpiece W. Will be.
[0066]
That is, as described above, the machining trace formed on the inner diameter surface Wa of the workpiece W by the one-pass machining of the first embodiment is a waveform pattern that flows in one direction as shown in FIG. A cross hatch pattern (FIG. 10B) by a general honing process like FIG.
[0067]
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 further perform a general honing process as shown in FIG. 10A to form a cross hatch pattern.
[0068]
Referring to FIG. 10 (c), the inner diameter surface Wa of the workpiece W is the inner diameter dimension d before processing, but after processing by the honing tool 1, the inner diameter surface Wa becomes larger due to the action of the honing tool 1. Thus, the inner diameter dimension d ′ corresponds to the outer diameter dimension D of the honing tool 1. However, this inner diameter dimension d ′ is immediately after the work W is processed, and the inner diameter dimension of the inner diameter surface Wa of the work W is d ′ ( = The outer diameter dimension D) of the honing tool 1 is not satisfied, and is slightly smaller than d ′.
[0069]
According to the composite honing method of the present embodiment, in the actual machining process, after the honing tool 1 reaches the predetermined stroke position (bottom end of machining) by the same operation as in the first embodiment, a general honing oscillation ( By performing a large oscillation operation as shown in FIG. 10 (a), the machining trace formed on the inner diameter surface Wa of the workpiece W becomes a cross hatch pattern as shown in FIG. As a result of improving the surface roughness of the surface Wa, the above two requirements are satisfied at the same time.
[0070]
Embodiment 5
This embodiment is shown in FIG. 11 and has a modified structure of the work holding unit 8 holding the work W.
[0071]
That is, in the work holding unit 8 of the present embodiment, the work holding jig 9 supports the work W in a floating state in the horizontal direction with the axis of the inner diameter surface Wa thereof directed in the vertical direction. The workpiece holding jig 9 is integrally provided with a grinding oil supply section (grinding oil supply means) 50 for supplying the grinding oil to the workpiece W.
[0072]
Specifically, the work W is placed and supported on the jig main body 9a of the work holding jig 9 by a detachable work cover 9b so as to be movable in the horizontal direction. On the lower side, the grinding oil blowing nozzle 51 of the grinding oil supply unit 50 is integrally assembled.
[0073]
The grinding oil blowing nozzle 51 has a nozzle opening 51 a communicating with the inner diameter surface Wa of the workpiece W through the through hole 52 of the jig body 9 a and a base end opening 51 b via the grinding oil supply circuit 53. Communication with the grinding oil supply source 54 is possible.
[0074]
The workpiece W is supported in a floating state in the horizontal direction by the workpiece holding jig 9, and the grinding oil sent from the grinding oil supply source 54 via the grinding oil supply circuit 53 is lowered on the inner diameter surface Wa. Supplied from
[0075]
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.
[0076]
In other words, in the conventional honing process including the one-pass honing, the grinding oil is supplied to the workpiece W from above, so that the grinding oil is fed between the grindstone surface 1a of the honing tool 1 and the workpiece W. It reaches the part to be ground through the gap between the inner diameter surface Wa.
[0077]
However, particularly in the one-pass honing process using the rod-shaped honing tool 1, the grindstone surface 1 a of the honing tool 1 is in close contact with the inner diameter surface Wa of the workpiece W. Is blown off and does not reach the part to be ground sufficiently.
[0078]
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.
[0079]
That is, in the one-pass honing process, when the grindstone surface 1a of the honing tool 1 and the inner diameter surface Wa of the workpiece W are in close contact with each other, the honing is performed when the grinding oil is forcibly blown out from below. As a result of the close contact between the grindstone surface 1a of the tool 1 and the inner diameter surface Wa of the workpiece W exerting a sealing effect, the grinding oil is supplied into the sealed space 54 including the inner diameter surface Wa which is the portion to be ground of the workpiece W. It is filled with pressure and does not leak to the outside.
[0080]
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.
[0081]
In the present embodiment, the grinding oil blowing nozzle 51 is integrally assembled with the work holding jig 9. For example, the honing jig 9 is conveyed to a plurality of honing machines along the work conveyance path. In the honing system, the grinding oil blowing nozzle 51 is fixedly disposed at each positioning stop position of the honing jig 9 and is conveyed with respect to the through hole 52 of the jig body 9a of the honing jig 9 being conveyed. Thus, the structure may be such that the grinding oil is blown out and supplied in a non-contact state without being fixed.
[0082]
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.
[0083]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, there is provided a one-pass honing machine for honing the inner diameter surface by feeding the honing tool in the axial direction of the workpiece while rotating the honing tool. A rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece, and the honing tool provided at the tip, which can be reciprocated in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece, and can be rotated about the axis. A rotating spindle that is supported, a spindle rotating means that drives the rotating spindle to rotate around the axis, a spindle feeding means that feeds the rotating spindle in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece, the spindle rotating means, and the spindle Control means for controlling the feeding means in synchronization, The main spindle feed means includes a basic feed function for feeding the rotary main spindle in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece by the control means; Oscillation addition function that superimposes slight axial vibration simultaneously on the basic feed operation. When Combine The honing tool attached to the tip end of the rotating spindle is fed by the spindle feeding means along the inner diameter surface of the workpiece with slight vibration in the axial direction thereof, and the inner diameter surface of the workpiece. It is configured to honing Therefore, the work inner diameter surface can be honed with high efficiency while maintaining high finishing accuracy, and a simple and simple one-pass honing machine having a device structure can be provided.
[0084]
That is, in the honing machine of the present invention, when the honing tool is rotated and moved in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece, when the inner diameter surface is honed by a single pass, the main spindle feeding means is connected to the tip of the rotating main shaft. The inner diameter surface of the workpiece is honed while simultaneously adding a slight vibration (oscillation) in the axial direction to the basic feed operation of the honing tool attached to the part. 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.
[0085]
In addition, since the spindle feeding means has both a basic function for feeding the honing tool and an additional function for oscillating, there is no need for an independent oscillating means, and the number of parts in the apparatus component section is reduced. Therefore, the apparatus structure can be reduced in size and simplified, and the apparatus cost can be reduced.
[0086]
Further, since the spindle feeding means has both the basic function and the additional function, a honing tool is provided in comparison with a honing machine provided with an oscillation means consisting of a conventional crank mechanism and cam mechanism independently. It is possible to control the operation of the above in a more complicated and accurate manner.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a honing machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view showing a main section of the honing machine in a partial cross section.
FIG. 3 is a front view partially showing in section a honing process operation of a work inner diameter surface by a honing tool of the honing machine.
FIG. 4 is a diagram showing a machining cycle in the feed direction of the honing tool.
FIG. 5 (a) is a diagram showing the motion trajectory of the actual machining process in the machining cycle of the honing tool, and FIG. 5 (b) shows the machining trace formed on the inner diameter surface of the workpiece after the honing process is completed. FIG.
FIG. 6 is an enlarged front view showing a honing tool of a honing machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing one step of a machining cycle in the feed direction of the honing tool.
FIG. 8 is a diagram showing one step of a machining cycle in a feed direction of a honing tool of a honing machine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing one step in a machining cycle in a feed direction of a honing tool of a honing machine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 (a) is a diagram showing a machining cycle in the feed direction in an actual machining process of a honing process using a general honing machine, and FIG. 10 (b) is formed on a work inner diameter surface after the honing process is completed. FIG. 10 (c) is a schematic diagram for explaining the relationship between the outer shape change during the honing process of the honing tool and the finished dimension of the work inner diameter.
FIG. 11 is a cross-sectional front view showing a workpiece holding jig structure of a workpiece holding portion of a honing machine according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
W Work
Wa Work inner diameter surface
1 Honing tool
1a Wheel surface of honing tool
2 Spindle
3 Spindle rotation drive unit (Spindle rotation drive unit)
4 Spindle feed drive (spindle reciprocating means)
5 Control unit (control means)
9 Work holding jig
9a Jig body
10 Spindle head
16 Electric motor (rotary drive motor)
25 slide base
26 Ball screw (feed screw mechanism)
26a Screw shaft of ball screw
26c Ball screw nut body
27 Servo motor (rotary drive motor)
30 Linear guide
31 Linear slide
35 Machining condition setting section (Machining condition setting means)
40 Rough honing section
41 Finish honing section
50 Grinding oil supply unit (grinding oil supply means)
51 Grinding oil blowout nozzle
53 Grinding oil supply circuit
54 Grinding oil supply source

Claims

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送ることにより、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、
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、
前記主軸回転手段および主軸送り手段を同期して制御する制御手段とを備えてなり、
前記主軸送り手段は、前記制御手段により、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基本送り機能と、この回転主軸の基本送り動作に軸線方向の微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おり、
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が、前記主軸送り手段により、前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られて、前記工作物の内径面をホーニング加工する構成とされている
ことを特徴とするホーニング盤。A honing machine of a one-pass method that hones the inner diameter surface by sending it in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece while rotating the honing tool,
A rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece;
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;
Control means for controlling the spindle rotating means and the spindle feeding means in synchronization,
The spindle feed means simultaneously superimposes a basic feed function for feeding the rotary spindle in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece by the control means, and a fine vibration in the axial direction simultaneously with the basic feed operation of the rotary spindle. has combine the oscillation additional function to be added to,
The honing tool attached to the tip of the rotating spindle is fed by the spindle feeding means along the inner diameter surface of the workpiece while slightly vibrating in the axial direction thereof, and the inner diameter surface of the workpiece is honed. A honing machine characterized by being configured to be machined .

前記主軸送り手段は、前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、前記制御手段により、実加工工程において、その出力軸が、送り回転方向への基準速度の基本正回転動作と微振動回転のための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運動をするように駆動制御される
ことを特徴とする請求項１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 rotary drive motor has a basic forward rotation operation at a reference speed in the feed rotation direction and a minute forward / reverse rotation operation at a rapid speed for fine vibration rotation. The honing machine according to claim 1, wherein the honing machine is driven and controlled to perform a rotational motion combined in a superimposed manner.

前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２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 2, wherein the base is integrally connected and fixed.

前記ホーニングツールは、その先端から基端に向けて徐々に径寸法が増大するテーパ形状の砥石面を備えてなり、
前記主軸送り手段により、実加工工程において、前記ホーニングツールが前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られる間に、ホーニング加工が行われる構成とされている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のホーニング盤。The honing tool comprises a tapered grindstone surface whose diameter gradually increases from the tip to the base,
In the actual machining process, the main shaft feeding means is configured such that honing is performed while the honing tool is fed along the inner diameter surface of the workpiece with slight vibration in the axial direction. The honing machine according to any one of claims 1 to 3.

前記ホーニングツールは、その先端部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仕上ホーニング加工部が連続して設けられてなり、
前記主軸送り手段により、実加工工程において、前記ホーニングツールが前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られる間に、荒ホーニング加工と仕上ホーニング加工が連続して行われる構成とされている
ことを特徴とする請求項４に記載のホーニング盤。The honing tool is provided with a rough honing portion at the tip thereof, and a finish honing portion is continuously provided following the rough honing portion,
In the actual machining process, rough honing and finish honing are continuously performed by the spindle feeding means while the honing tool is fed along the inner diameter surface of the workpiece with slight vibration in the axial direction. The honing machine according to claim 4, wherein the honing machine is configured.

前記制御手段は、実加工工程において、前記荒ホーニング加工および仕上ホーニング加工が所定のタイミングをもって連続して行われるように、前記主軸回転手段および主軸送り手段を同期して制御する構成とされていることを特徴とする請求項５に記載のホーニング盤。 The control means is configured to control the spindle rotating means and the spindle feeding means in synchronism so that the rough honing and finish honing are continuously performed at a predetermined timing in an actual machining process. The honing machine according to claim 5.

前記制御手段は、実加工工程における前記ホーニングツールの動作を加工対象となる工作物の性状等に応じて設定可能な加工条件設定手段を備えている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のホーニング盤。The said control means is equipped with the process condition setting means which can set operation | movement of the said honing tool in a real process according to the property etc. of the workpiece used as a process target. The honing machine as described in one.

前記制御部は、前記ホーニングツールが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られた後、実加工工程において前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られる送りオシレーション動作をするとともに、この実加工工程終了後に前記初期位置まで急速度で復帰されるように、前記主軸送り手段を制御する構成とされている
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盤。After the honing tool is fed at a predetermined rapid speed from its initial position to immediately before the actual machining process, the control unit sends the honing tool while slightly vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece in the actual machining process. 8. The spindle feed means is configured to control the spindle feed means so as to return to the initial position at a rapid speed after completion of the actual machining process. A honing machine according to any one of the above.

前記制御部は、前記ホーニングツールが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られた後、実加工工程において、前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られる送りオシレーション動作をするとともに、前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら逆送りされる逆送りオシレーション動作をし、この実加工工程終了後に前記初期位置まで急速度で復帰されるように、前記主軸送り手段を制御する構成とされている
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盤。After the honing tool is fed at a predetermined rapid speed from the initial position to immediately before the actual machining process, the control unit is finely vibrated in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece in the actual machining process. The feed oscillation operation is performed, and the reverse feed oscillation operation is performed in the reverse direction while slightly vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece. The honing machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the spindle feeding means is controlled so as to be returned at a speed.

前記制御部は、前記ホーニングツールが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られた後、実加工工程において、前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送られる送りオシレーション動作をするとともに、これに続き送り動作と逆送り動作からなる正逆送り動作を繰り返し、この実加工工程終了後に前記初期位置まで急速度で復帰されるように、前記主軸送り手段を制御する構成とされている
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盤。After the honing tool is fed at a predetermined rapid speed from the initial position to immediately before the actual machining process, the control unit is finely vibrated in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece in the actual machining process. In addition to the feed oscillation operation to be sent, the forward / reverse feed operation consisting of the feed operation and the reverse feed operation is repeated, and the spindle feed is returned to the initial position at a rapid speed after the actual machining process is completed. The honing machine according to claim 1, wherein the honing machine is configured to control the means.

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であって、
前記工作物の内径面に下方から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１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 claim 1, further comprising grinding oil supply means for supplying grinding oil to the inner diameter surface of the workpiece from below.

請求項１に記載のホーニング盤を用いて、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送ることにより、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、
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、実加工工程において前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送ってホーニング加工を施し、この実加工工程終了後に前記初期位置まで急速度で復帰させる
ことを特徴とするホーニング加工方法。 The honing machine according to claim 1 is a one-pass honing method for honing the inner diameter surface by feeding it in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece while rotating the honing tool.
After a rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece is sent at a predetermined rapid speed from the initial position to immediately before the actual machining process, the honing tool is moved along the inner diameter surface of the workpiece in the actual machining process. A honing method, wherein the honing process is performed while finely vibrating in the axial direction, and is returned to the initial position at a rapid speed after the actual machining process is completed.

請求項１に記載のホーニング盤を用いて、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送ることにより、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、
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、実加工工程において、前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送るとともに、前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら逆送りしてホーニング加工を施し、この実加工工程終了後に前記初期位置まで急速度で復帰させる
ことを特徴とするホーニング加工方法。 The honing machine according to claim 1 is a one-pass honing method for honing the inner diameter surface by feeding it in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece while rotating the honing tool.
After a rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece is fed at a predetermined rapid speed from its initial position to immediately before the actual machining step, in the actual machining step, along the inner diameter surface of the workpiece. Sending while finely vibrating in the axial direction, and back feeding while finely vibrating in the axial direction along the inner diameter surface of the workpiece to perform honing processing, after the actual machining process is completed, at a rapid speed to the initial position A honing method characterized by returning.

請求項１に記載のホーニング盤を用いて、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送ることにより、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、
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、実加工工程において、前記工作物の内径面に沿ってその軸線方向へ微振動しながら送るとともに、これに続き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し、この実加工工程終了後に前記初期位置まで急速度で復帰させる
ことを特徴とするホーニング加工方法。 The honing machine according to claim 1 is a one-pass honing method for honing the inner diameter surface by feeding it in the axial direction of the inner diameter surface of the workpiece while rotating the honing tool.
After a rod-shaped honing tool having a profile corresponding to the inner diameter surface of the workpiece is fed at a predetermined rapid speed from its initial position to immediately before the actual machining step, in the actual machining step, along the inner diameter surface of the workpiece. In addition to feeding with slight vibration in the axial direction, honing is performed by repeating forward and reverse feed operations consisting of a feed operation and a reverse feed operation, and after this actual machining process is completed, the initial position is returned at a rapid speed. The honing method characterized by this.

前記ホーニングツールを回転運動させながら、工作物の内径面の上下軸線方向へ送ることにより、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、
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下方から研削油を供給するようにした
ことを特徴とする請求項１２から１４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, it is a one-pass honing method for honing the inner diameter surface by sending it in the vertical axis direction of the inner diameter surface of the workpiece,
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 from below to the inner diameter surface of the workpiece in the supported state. The honing method according to claim 12, wherein the honing method is provided.