JP4080099B2 - Crankshaft lapping tool - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトのピン部またはジャーナル部から成る被加工部をラッピングテープを用いて研磨するクランクシャフト用ラッピング工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のラッピング工具において、３軸直交座標系のクランクシャフトの軸線に平行な座標軸をＸ軸、Ｘ軸に直交する２つの座標をＹ軸及びＺ軸として、
工具キャリアに支持される工具本体に、工具本体からＹ軸方向先方にのびてクランクシャフトの被加工部を把持する１対のクランプアームをＹ軸方向尾端部においてＺ軸方向に開閉自在に枢支し、両クランプアームのＺ軸方向の対向面に沿わせてラッピングテープを張設するものが知られている（実公平３−３３４１０号公報参照）。
【０００３】
このものでは、両クランプアームを閉じてクランクシャフトの被加工部を把持すると、被加工部の周面にラッピングテープが圧接され、この状態でクランクシャフトを回転させると、ラッピングテープにより被加工部の周面が研磨される。この場合、クランクシャフトをＸ軸方向にオシレーションさせて、被加工部の周面に研磨筋が付かないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
被加工部の軸長が短くなると、被加工部に隣接するクランクシャフトのアーム部にクランプアームが干渉しないように、クランプアームのＸ軸方向の厚さも薄くする必要があり、クランプアームのＸ軸方向の曲げ剛性が低下して、クランクシャフトをＸ軸方向にオシレーションしたとき、クランプアームがＸ軸方向に撓み易くなり、更には、工具本体に対するクランプアームの枢支部のガタでクランプアームがＸ軸方向に傾動することもある。かくするときは、クランクシャフトをＸ軸方向にオシレーションしても、クランプアームがＸ軸方向に連れ動きして、クランプアームに対する被加工部の実際のＸ軸方向振幅が小さくなり、加工精度が悪くなる。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、クランクシャフトをＸ軸方向にオシレーションしたときのクランプアームのＸ軸方向への連れ動きを防止して、加工精度を向上し得るようにしたクランクシャフト用ラッピング工具を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、クランクシャフトのピン部またはジャーナル部から成る被加工部をラッピングテープを用いて研磨するクランクシャフト用ラッピング工具であって、３軸直交座標系のクランクシャフトの軸線に平行な座標軸をＸ軸、Ｘ軸に直交する２つの座標をＹ軸及びＺ軸として、工具キャリアに支持される工具本体に、工具本体からＹ軸方向先方にのびてクランクシャフトの被加工部を把持する１対のクランプアームをＹ軸方向尾端部においてＺ軸方向に開閉自在に枢支し、両クランプアームのＺ軸方向の対向面に沿わせてラッピングテープを張設するものにおいて、各クランプアームに、クランクシャフトの被加工部を両クランプアームにより把持した状態で被加工部を中心にして描かれるクランクシャフトのアーム部の回転軌跡円より外側に位置させてリム部を形成し、このリム部は、各クランプアームのＹ軸方向尾端部からＹ軸方向先端部に亘って延在し、被加工部を中心にして描かれるクランクシャフトのアーム部の回転軌跡円の内側部よりＸ軸方向の厚さが大きく形成されていると共に、工具キャリアに、両クランプアームのＹ軸方向尾端部をＸ軸方向両側から摺動自在に挟持するサイドガイド部を設ける、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、リム部によってクランプアームのＸ軸方向の曲げ剛性が強化されると共に、工具本体に対するクランプアームの枢支部のガタによるクランプアームのＸ軸方向への傾動がサイドガイド部によって阻止され、かくて、クランクシャフトをＸ軸方向にオシレーションしたときのクランプアームのＸ軸方向への連れ動きが防止され、加工精度が向上する。
【０００８】
尚、クランクシャフトのピン部を研磨するラッピング工具においては、クランクシャフトの回転でピン部が公転運動するため、この公転運動に追従してクランプアーム及び工具本体が振れ動きするように、工具キャリアに工具本体をＹ軸方向に遊動自在に、且つ、Ｚ軸方向に揺動自在に支持する。この場合、クランクシャフトのピン部を両クランプアームにより把持した状態でピン部を工具キャリアに対しＹ軸方向に最接近する近死点位置からＹ軸方向に最離間する遠死点位置に公転させたときの両クランプアームの工具本体に対する枢支部のＹ軸方向移動ストロークが完全に収まる所定のＹ軸方向範囲を設定し、工具キャリアに、このＹ軸方向範囲全域に亘って前記サイドガイド部を設ければ、クランプアームが工具キャリアのＹ軸方向先方に最も大きく引き出される遠死点位置にピン部が公転されたときにも、クランプアームの枢支部をサイドガイド部により挟持して、クランプアームのＸ軸方向の傾動を確実に防止でき、有利である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照して、１はクランクシャフトＷの仕上げ加工装置の機台であり、機台１の横幅方向をＸ軸方向、奥行方向をＹ軸方向として、機台１のＹ軸方向手前側に、主軸台２と、機台１上のガイドレール３ａにＸ軸方向に摺動自在に支持され、サーボモータ３ｂによりボールねじ機構３ｃを介して主軸台２に向けてＸ軸方向に進退される心押台３とを配置すると共に、主軸台２と心押台３との間に、クランクシャフトＷを軸線がＸ軸方向に沿うように、且つ、クランクシャフトＷの各ピン部Ｗｂが水平面上に位置する所定の位相になるように位置決めしてセット自在なワーク受け４を配置している。ワーク受け４は、シリンダ４ａにより枢軸４ｂを支点にして上下方向に揺動される揺動枠４ｃにＸ軸方向に摺動自在に支持されており、心押台３を主軸台２に向けてＸ軸方向に前進させてワーク受け４上のクランクシャフトＷを主軸台２側に押動させる際、ワーク受け４がクランクシャフトＷに連れ動きし、クランクシャフトＷがワーク受け４に支持されたまま主軸台２と心押台３との間に挟持されるようにしている。クランクシャフトＷを主軸台２と心押台３との間に挟持した後は、揺動枠４ｃの揺動でワーク受け４を下方に退避させる。
【００１０】
機台１のＹ軸方向奥側には、クランクシャフトＷのジャーナル部Ｗａとピン部Ｗｂとに第１段階の仕上げ加工を施すジャーナル用とピン用の加工工具６Ｊ，６Ｐを有する第１加工ユニット５₁と、ジャーナル部Ｗａとピン部Ｗｂとに第２段階の仕上げ加工を施すジャーナル用とピン用の加工工具７Ｊ，７Ｐを有する第２加工ユニット５₂とが機台１上の共通のガイドレール５ａに沿ってＸ軸方向に移動自在に配置されており、主軸台２と心押台３との間に支持されるクランクシャフトＷに臨む加工位置に両加工ユニット５₁，５₂を選択的に移動して、ジャーナル部Ｗａ及びピン部Ｗｂの第１段階の仕上げ加工と第２段階の仕上げ加工とを行うようにしている。
【００１１】
各加工ユニット５₁，５₂の支持台は、図３に示す如く、ガイドレール５ａに摺動自在に支持される、Ｘ軸方向に２分割された第１と第２の１対の可動台５０，５１で構成されている。ここで、各加工ユニット５₁，５₂の第１と第２の各可動台５０，５１の他の可動台寄りの方向をＸ軸方向内方として、各可動台５０，５１のＸ軸方向内方の側部には固定支持板５０ａ，５１ａが立設されており、また、各可動台５０，５１上には、固定支持板５０ａ，５１ａのＸ軸方向外方に対向する可動支持板５０ｂ，５１ｂが各可動台５０，５１上のガイドレール５０ｃ，５１ｃに沿ってＸ軸方向に移動自在に支持されている。そして、各加工ユニット５₁，５₂の第１可動台５０上の固定支持板５０ａのＸ軸方向外側面にピン用加工工具６Ｐ，７Ｐと、各加工ユニット５₁，５₂の第１可動台５０上の可動支持板５０ｂのＸ軸方向内側面にジャーナル用加工工具６Ｊ，７Ｊと、各加工ユニット５₁，５₂の第２可動台５１上の固定支持板５１ａのＸ軸方向外側面にジャーナル用加工工具６Ｊ，７Ｊと、各加工ユニット５₁，５₂の第２可動台５１の可動支持板５１ｂのＸ軸方向内側面にピン用加工工具６Ｐ，７Ｐとを夫々クランクシャフトＷに向けてＹ軸方向に進退自在に支持している。
【００１２】
両加工ユニット５₁，５₂の計４個の可動台５０，５１は、第２加工ユニット５₂の第１可動台５０と第１加工ユニット５₁の第２可動台５１とをＸ軸方向に隣り合わせた状態でＸ軸方向に列設されている。そして、第２加工ユニット５₂の第２可動台５１をモータ５ｂによりボールねじ機構５ｃを介してＸ軸方向に駆動自在とすると共に、図４に示す如く、両加工ユニット５₁，５₂の第１可動台５０，５０同士と第２可動台５１，５１同士とを夫々各別のタイロッド５２₁，５２₂を介して連結し、更に、第１加工ユニット５₁の第２可動台５１に固定の軸受５３ａに軸支されるＸ軸方向に長手の第１ねじ部材５３を設けて、第１ねじ部材５３を第２加工ユニット５₂の第１可動台５０に固定のナット５３ｂに螺挿し、第１加工ユニット５₁の第２可動台５１と第２加工ユニット５₂の第１可動台５０とを第１ねじ部材５３を介してＸ軸方向に接近離間自在に連結している。第１ねじ部材５３をその端部のハンドル５３ｃの操作で正逆転させて、第１加工ユニット５₁の第２可動台５１に対し第２加工ユニット５₂の第１可動台５０をＸ軸方向に接近・離間させると、第２加工ユニット５₂の第１可動台５０にタイロッド５２₁を介して連結される第１加工ユニット５₁の第１可動台５０が第１加工ユニット５₁の第２可動台５１に対しＸ軸方向に離間・接近すると共に、第１加工ユニット５₁の第２可動台５１にタイロッド５２₂を介して連結される第２加工ユニット５₂の第２可動台５１に対し第２加工ユニット５₂の第１可動台５０がＸ軸方向に離間・接近して、各加工ユニット５₁，５₂の第１可動台５０上のピン用加工工具６Ｐ，７Ｐと第２可動台５１上のジャーナル用加工工具６Ｊ，７ＪとのＸ軸方向ピッチＰ１が同期して変化する。また、両加工ユニット５₁，５₂の計４個の可動台５０，５１のうちの１個、図示例では第２加工ユニット５₂の第２可動台５１をモータ５ｂによりボールねじ機構５ｃを介してＸ軸方向に移動すると、タイトロッド５２₁，５２₂及び第１ねじ部材５３を介して残りの３個の可動台もＸ軸方向に同期移動し、かくて、両加工ユニット５₁，５₂が全体的にＸ軸方向にシフトする。
【００１３】
更に、本実施形態では、第１加工ユニット５₁の第１可動台５０に固定の軸受５４ａに軸支されるＸ軸方向に長手の第２ねじ部材５４を設けて、第２ねじ部材５４を第１加工ユニット５₁の第１可動台５０上の可動支持板５０ｂに固定したナット５４ｂと、第２加工ユニット５₂の第１可動台５０上の可動支持板５０ｂに固定したナット５４ｃとに螺挿すると共に、第２加工ユニット５₂の第２可動台５１に固定の軸受５５ａに軸支されるＸ軸方向に長手の第３ねじ部材５５を設けて、第３ねじ部材５５を第２加工ユニット５₂の第２可動台５１上の可動支持板５１ｂに固定したナット５５ｂと、第１加工ユニット５₁の第２可動台５１上の可動支持板５１ｂに固定したナット５５ｃとに螺挿し、第２ねじ部材５４と第３ねじ部材５５とを、第２ねじ部材５４に固定のギア５６ａとこれに噛合する第３ねじ部材５５に固定のギア５６ｂとから成る同期ギア５６を介して連結している。第２ねじ部材５４をその端部のハンドル５４ｄの操作で正逆転すると、両加工ユニット５₁，５₂の第１可動台５０，５０上の可動支持板５０ｂ，５０ｂが第１可動台５０，５０上の固定支持板５０ａ，５０ａに対しＸ軸方向に接近・離間すると共に、同期ギア５６を介して第３ねじ部材５５が同期回転して、両加工ユニット５₁，５₂の第２可動台５１，５１上の可動支持板５１ｂ，５１ｂが第２可動台５１，５１上の固定支持板５１ａ，５１ａに対しＸ軸方向に接近・離間し、各加工ユニット５₁，５₂の第１可動台５０上のジャーナル用加工工具６Ｊ，７Ｊとピン用加工工具６Ｐ，７ＰとのＸ軸方向ピッチと第２可動台５１上のジャーナル用加工工具６Ｊ，７Ｊとピン用加工工具６Ｐ，７ＰとのＸ軸方向ピッチとが互に等しいピッチＰ２になるように同期して変化する。
【００１４】
ここで、各加工ユニット５₁，５₂の各可動台５０，５１上のジャーナル用加工工具６Ｊ，７Ｊとピン用加工工具６Ｐ，７Ｐは各可動台５０，５１上の固定支持板５０ａ，５１ａと可動支持板５０ｂ，５１ｂの対向面間にＸ軸方向に隣り合わせて配置されるため、可動支持板５０ｂ，５１ｂを固定支持板５０ａ，５１ａに向けてＸ軸方向内方に移動することにより、各可動台５０，５１上のジャーナル用加工工具６Ｊ，７Ｊとピン用加工工具６Ｐ，７ＰとのＸ軸方向ピッチＰ２をかなり狭めることができる。一方、各加工ユニット５₁，５₂の第１可動台５０上のピン用加工工具６Ｐ，７Ｐと第２可動台５１上のジャーナル用加工工具６Ｊ，７ＪとのＸ軸方向ピッチＰ１は、両者間に両可動台５０，５１の固定支持板５０ａ，５１ａが存在するため、前記ピッチＰ２程には狭めることはできないが、両可動台５０，５１を最接近させることにより、前記ピッチＰ２の最小値の３倍程度には狭めることができる。かくて、ピッチＰ２をクランクシャフトＷのジャーナル部Ｗａとピン部Ｗｂとのピッチに等しくなるように調整し、ピッチＰ１をジャーナル部Ｗａとピン部Ｗｂとのピッチの３倍になるように調整することで、クランクシャフトＷの機種変更に対処できる。
【００１５】
また、本実施形態では、第２加工ユニット５₂の第１可動台５０に、ナット５３ｂの端面に摺接する回動操作自在なストッパプレート５７₁を設けると共に、第１加工ユニット５₁の第１可動台５０上の可動支持板５０ｂに、ナット５４ｂの端面に摺接する回動操作自在なストッパプレート５７₂を設け、各ストッパプレート５７₁，５７₂に、Ｘ軸方向長さが異る複数のストッパ５７ａを周方向に間隔を存して取付けて、クランクシャフトＷの機種に応じた所要の長さのストッパ５７ａを軸受５３ａ，５４ａの端面に臨む作動位置に選択し、第１と第２の各ねじ部材５３，５４を軸受５３ａ，５４ａの端面にストッパ５７ａが当接するまで回転させることにより、ピッチＰ１，Ｐ２をクランクシャフトＷの機種に応じた所要の値に正確に調整し得るようにしている。また、各可動台５０，５１に、各可動支持板５０ｂ，５１ｂに取付けたＸ軸方向に長手の突片５８ａをＹ軸方向両側から挟圧可能なピストン（図示せず）を内蔵するブレーキシリンダ５８を設け、ピッチＰ１，Ｐ２の調整後、各可動支持板５０ｂ，５１ｂを調整位置に制止し得るようにしている。
【００１６】
第１加工ユニット５₁に搭載するジャーナル用とピン用の加工工具６Ｊ，６Ｐは、ラッピングテープによる研磨を行うラッピング工具で構成されている。ジャーナル用ラッピング工具６Ｊは、図５及び図６に示す如く、工具キャリア６０に支持される工具本体６１に、Ｙ軸方向先方にのびてジャーナル部Ｗａを把持する上下１対のクランプアーム６２，６２をＹ軸方向尾端部において、Ｘ軸方向の枢支ピン６２ａ，６２ａにより上下方向たるＺ軸方向に開閉自在に枢支し、両クランプアーム６２，６２のＺ軸方向の対向面にラッピングテープ６３を張設して成るものである。両クランプアーム６２，６２は、工具本体６１に組込んだシリンダ６４によりトグルリンク６４ａを介して開閉動作されるようになっており、両クランプアーム６２，６２を閉じてジャーナル部Ｗａを把持することによりラッピングテープ６３をジャーナル部Ｗａの周面に圧接し、この状態でクランクシャフトＷを回転させてジャーナル部Ｗａを研磨する。また、工具キャリア６０には、ラッピングテープ６３用の下側の繰出リール６３０と、上側の巻取リール６３１とが設けられており、両リール６３０，６３１間において複数のガイドプーリ６３２を介して両クランプアーム６２，６２の対向面間にラッピングテープ６３を張り渡し、更に、シリンダ６３３ａで駆動される巻取機構６３３を工具キャリア６０に搭載して、ラッピングテープ６３を定期的に一定長さ宛巻取リール６３１に巻取るようにしている。
【００１７】
ピン用ラッピング工具６Ｐは、図７及び図８に示す通りであり、上記ジャーナル用ラッピング工具６Ｊと共通する部材については上記と同一の符号を付してその説明を省略する。ピン用ラッピング工具６Ｐのジャーナル用ラッピング工具６Ｊに対する主な相違点は、クランクシャフトＷの回転によるピン部Ｗｂの公転運動に追従して工具本体６１がＺ軸方向及びＹ軸方向に振れ動きするよう、工具本体６１に、工具キャリア６０に固定の支持ピン６１ａに係合するＹ軸方向に長手の長穴６１ｂを形成し、工具キャリア６０に工具本体６１をＹ軸方向に遊動自在に、且つ、Ｚ軸方向に揺動自在に支持させた点である。
【００１８】
ところで、ジャーナル部Ｗａ及びピン部Ｗｂの仕上げ加工に際しては、主軸台２に組込んだ後記詳述するオシレーション装置によりクランクシャフトＷをＸ軸方向にオシレーションさせて、ジャーナル部Ｗａ及びピン部Ｗｂの周面に周方向の研磨筋が付かないようにしている。ここで、クランクシャフトＷのジャーナル部Ｗａやピン部Ｗｂから成る被加工部を両クランプアーム６２，６２により把持した状態で被加工部を中心にして描かれるクランクシャフトＷのアーム部Ｗｃの回転軌跡円ａより内側のクランプアーム６２の部分のＸ軸方向の厚さ寸法は、アーム部Ｗｃに干渉しないように、被加工部の軸長よりオシレーションの振幅分だけ小さくする必要があり、被加工部の軸長が短いクランクシャフトにも対処し得るようにするには、クランプアーム６２の厚さをかなり薄くする必要がある。そのため、クランプアーム６２のＸ軸方向の曲げ剛性が低下すると共に、工具本体６１に対する枢支部におけるクランプアーム６２のＸ軸方向の支持剛性が低下し、クランクシャフトＷをＸ軸方向にオシレーションしたとき、クランプアーム６２のＸ軸方向の撓みや枢支部におけるＸ軸方向の傾きでクランプアーム６２がＸ軸方向に連れ動きし、加工精度が悪化する。
【００１９】
そこで、本実施形態では、各ラッピング工具６Ｊ，６Ｐの各クランプアーム６２に、前記回転軌跡円ａより外側に位置させて、各クランプアーム６２のＹ軸方向尾端部からＹ軸方向先端部に亘って延在する、他部よりＸ軸方向の厚さを大きくしたリム部６２ｂを形成して、各クランプアーム６２のＸ軸方向の曲げ剛性を強化している。また、ジャーナル用ラッピング工具６Ｊの工具キャリア６０の板状のキャリア本体を、両クランプアーム６２，６２のＹ軸方向尾端部のＸ軸方向一側面に摺接するように形成すると共に、工具キャリア６０に、両クランプアーム６２，６２の尾端部のＺ軸方向外縁部に形成した段付係合部６２ｃ，６２ｃのＸ軸方向他側面に摺接する１対のガイド片６０ａ，６０ａを取付け、キャリア本体と両ガイド片６０ａ，６０ａとで両クランプアーム６２，６２のＹ軸方向尾端部をＸ軸方向両側から摺動自在に挟持するサイドガイド部を構成している。これによれば、両クランプアーム６２，６２のＹ軸方向尾端部に設けた枢支ピン６２ａ，６２ａで構成される枢支部における両クランプアーム６２，６２のＸ軸方向への傾動がサイドガイド部によって阻止され、リム部６２ｂによるクランプアーム６２の曲げ剛性の強化と相俟って、オシレーションに際してのクランプアーム６２のＸ軸方向への連れ動きが防止され、加工精度が向上する。
【００２０】
ピン用ラッピング工具６Ｐでは、ピン部Ｗｂを両クランプアーム６２，６２により把持した状態でピン部Ｗｂを工具キャリア６０に対しＹ軸方向に最接近する近死点位置からＹ軸方向に最離間する遠死点位置に公転させたときの両クランプアーム６２，６２の工具本体６１に対する枢支部、即ち、枢支ピン６２ａ，６２ａのＹ軸方向移動ストロークが完全に収まるＹ軸方向範囲を設定し、工具キャリア６０の板状のキャリア本体に、両クランプアーム６２，６２のＹ軸方向尾端部のＸ軸方向一側面に摺接する摺接面を前記Ｙ軸方向範囲の全域に亘って形成すると共に、工具キャリア６０に、両クランプアームのＹ軸方向尾端部のＸ軸方向他側面に摺接する、前記Ｙ軸方向範囲の全域に亘るガイド板６０ｂを取付け、キャリア本体とガイド板６０ｂとで両クランプアーム６２，６２のＹ軸方向尾端部をＸ軸方向両側から摺動自在に挟持するサイドガイド部を構成している。これによれば、両クランプアーム６２，６２が工具キャリア６０のＹ軸方向先方に最も大きく引き出される遠死点位置にピン部Ｗｂが公転されたときにも、両クランプアーム６２，６２の工具本体６１に対する枢支部をサイドガイド部によりＸ軸方向両側から挟持して、両クランプアーム６２，６２のＸ軸方向の傾動を阻止できる。 第２加工ユニット５₂に搭載するジャーナル用とピン用の加工工具７Ｊ，７Ｐは、超仕上げ砥石による研削を行う研削工具で構成されている。ジャーナル用研削工具７Ｊは、図９及び図１０に示す如く、工具キャリア７０に支持される工具本体７１のＹ軸方向先端部に、ジャーナル部Ｗａを受け入れる、Ｙ軸方向先方に開口する略Ｃ形のヘッド部７１ａを形成し、ヘッド部７１ａの周方向３箇所に、ジャーナル部Ｗａに向けて放射方向に進退自在なスライドバー７２を挿設して、各スライドバー７２の先端に超仕上げ砥石７３を取付けて成るものである。ヘッド部７１ａには、シリンダ７４ａにより周方向に回動される略Ｃ形のカム板７４が設けられており、カム板７４に、各スライドバー７２に植設したピン７２ａを挿入するスクロール状のカム溝７４ｂを形成し、図９に示す状態からカム板７４を時計方向に回動させたとき、各スライドバー７２が放射方向内方に前進して、ジャーナル部Ｗａの周面に砥石７３が当接するようにしている。
【００２１】
工具キャリア７０には、ヘッド部７１ａのＹ軸方向尾端部のＺ軸方向外縁部に取付けた突片７１ｂ，７１ｂをキャリア本体との間にＸ軸方向両側から挟む１対のガイド片７０ａ，７０ａが取付けられており、ヘッド部７１ａのＸ軸方向支持剛性を向上して、ヘッド部７１ａがクランクシャフトＷのＸ軸方向オシレーションでＸ軸方向に連れ動きすることを防止している。尚、図中７４ｃはカム板７４の押え板である。
【００２２】
砥石７３は、該砥石７３を挟持するねじ締め式のクランプ部材７３１を有するホルダ７３０を介してスライドバー７２に取付けられている。そして、ホルダ７３０の尾端に、図１１に示す如く、長さの長い第１ピン７３２と長さの短い第２ピン７３３とを突設すると共に、スライドバー７２に、第１ピン７３２を挿入する長さの長い第１ピン穴７３４と、第２ピン７３３を挿入する長さの短い第２ピン穴７３５とを夫々スライドバー７２の先端面に開口するように形成し、更に、第１ピン７３２の周面に形成した溝部７３２ａに係合するボールと内部の付勢スプリングとを有するボールプランジャ７３６をスライドバー７２に設けている。かくて、第１と第２の両ピン７３２，７３３を第１と第２の両ピン穴７３４，７３５に挿入すれば、ホルダ７３０、即ち、砥石７３をスライドバー７２に回り止めし、且つ、ボールプランジャ７３６により抜け止めした状態で取付けることができ、また、ホルダ７３０を或る程度以上の力で引張ると、前記溝部７３２ａに対するボールプランジャ７３６の係合が解除され、砥石７３をスライドバー７２から取外すことができる。このように、１対のピン７３２，７３３を１対のピン穴７３４，７３５に抜き差しするだけで砥石７３をスライドバー７２に脱着できるため、砥石７３の交換が容易になり、更に、第１ピン７３２が第１ピン穴７３４に合致する向きでしか砥石７３を取付けられなくなるため、砥石７３の逆付けも防止できる。尚、ホルダ７３０に砥石７３を接着することも可能であるが、これでは接着強度のばらつきによる砥石７３の脱落を生じ易く、上記の如く砥石７３をホルダ７３０にクランプ部材７３１で挟持することが望ましい。
【００２３】
ピン用研削工具７Ｐは、図１２に示す通りであり、上記ジャーナル用研削工具７Ｊと共用する部材については上記と同一の符号を付してその説明を省略する。ピン用研削工具７Ｐでは、ピン用ラッピング工具６Ｐと同様にピン部Ｗｂの公転運動に追従して工具本体７１がＺ軸方向及びＹ軸方向に振れ動きするよう、工具本体７１に、工具キャリア７０に固定の支持ピン７１ｃに係合するＹ軸方向に長手の長穴７１ｄを形成して、工具キャリア７０に工具本体７１をＹ軸方向に遊動自在に、且つ、Ｚ軸方向に揺動自在に支持させ、また、工具キャリア７０に、ピン部Ｗｂが遠心点位置に存する状態で工具本体７１をヘッド部７１ａのＹ軸方向尾端部に亘ってキャリア本体との間にＸ軸方向両側から挟持し得るガイド板７０ｂを設け、ピン部Ｗｂが遠死点位置に存する状態でも、クランクシャフトＷのＸ軸方向オシレーションでヘッド部７１ａがＸ軸方向に連れ動きすることを防止し得るようにしている。
【００２４】
また、図７及び図１２を参照して、ピン用のラッピング工具６Ｐ及び研削工具７Ｐでは、工具キャリア６０，７０に、シリンダ６５ａ，７５ａによりＺ軸方向に揺動される工具本体６１，７１用の支持レバー６５，７５を設けると共に、工具本体６１，７１の下面にＹ軸方向に離間して１対の係合溝６５ｂ，６５ｃ，７５ｂ，７５ｃを形成し、当初近死点位置に存するピン部Ｗｂを加工する工具６Ｐ，７Ｐにおいては、支持レバー６５，７５に取付けた係合爪６５ｄ，７５ｄにＹ軸方向先方の係合溝６５ｂ，７５ｂを係合させて、工具本体６１，７１をＹ軸方向尾方に偏位させた状態で水平姿勢に支持し、当初遠心点位置に存するピン部Ｗｂを加工する工具６Ｐ，７Ｐにおいては、係合爪６５ｄ，７５ｄにＹ軸方向尾方の係合溝６５ｃ，７５ｃを係合させて、工具本体６１，７１をＹ軸方向先方に偏位させた状態で水平姿勢に支持し、加工中は支持レバー６５，７５を下方に揺動退避させて、工具本体６１，７１がピン部Ｗｂの公転運動に追従して振れ動きし得るようにしている。
【００２５】
ジャーナル用のラッピング工具６Ｊ及び研削工具７Ｊの工具本体６１，７１は工具キャリア６０，７０に水平姿勢で固定しても良いが、本実施形態では、図５及び図９に示す如く、工具キャリア６０，７０に固定の支持ピン６１ａ，７１ｃに工具本体６１，７１をＹ軸方向尾端のピン穴において枢支すると共に、工具キャリア６０，７０に工具本体の下面に当接する支持ボルト６６，７６を取付けて、工具本体６１，７１を水平姿勢に支持している。
【００２６】
前記各工具６Ｊ，６Ｐ，７Ｊ，７Ｐは、各加工ユニット５₁，５₂の各可動台５０，５１上の固定支持板５０ａ，５１ａと可動支持板５０ｂ，５１ｂとに固定したガイドレール６ａ，７ａに工具キャリア６０，７０においてＹ軸方向に摺動自在に支持されている。そして、各支持板５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂのＹ軸方向尾端部に、シリンダ６ｂ，７ｂと、シリンダ６ｂ，７ｂによりラック６ｃ，７ｃを介して正逆転されるピニオン６ｄ，７ｄとを設け、ピニオン６ｄ，７ｄに固定したレバー６ｅ，７ｅと工具キャリア６０，７０とをリンク６ｆ，７ｆを介して連結し、シリンダ６ｂ，７ｂにより工具キャリア６０，７０、即ち、各工具６Ｊ，６Ｐ，７Ｊ，７ＰをＹ軸方向に進退させるようにしている。尚、ピン用のラッピング工具６Ｐ及び研削工具７Ｐでは、レバー６ｅ，７ｅとリンク６ｆ，７ｆとの連結ピンを取付けた駒片６ｇ，７ｇをリンク６ｆ，７ｆの尾端の長穴６ｈ，７ｈに摺動自在に係合させ、駒片６ｇ，７ｇを調整ねじ６ｉ，７ｉにより位置調整して、各工具６Ｐ，７ＰのＹ軸方向の進退ストロークをクランクシャフトＷのジャーナル部Ｗａとピン部Ｗｂとの間の径方向距離に合わせて調整し得るようにしている。
【００２７】
主軸台２は、図１３及び図１４に示す如く、台本体２０のＸ軸方向先端の軸受スリーブ２０ａに、クランクシャフトＷの一端を把持する先端のワークチャック２１を有するスピンドル２２をＸ軸方向に摺動自在に軸支し、スピンドル２２を、台本体２０の下部に取付けたサーボモータ２３によりギア列２３ａを介して回転駆動すると共に、オシレーション装置２４によりＸ軸方向にオシレーションし得るように構成されている。尚、台本体２０には、前記ギア列２３ａ中のギア軸２３ｂに連結されるトロコイド型のオイルポンプ２５が設けられており、該ポンプ２５からのオイルを軸受スリーブ２０ａに形成した潤滑油路２５ａを介してスピンドル２２の軸支部に供給している。また、ワークチャック２１には、図１５に示す如く、３個のチャック片２１ａと、各チャック片２１ａを開閉する各１対の計６個の油圧シリンダ２１ｂとが設けられており、これら油圧シリンダ２１ｂに軸受スリーブ２０ａに形成した油路２１ｃとスピンドル２２に形成した油路２１ｄとを介して圧油を供給し得るようにしている。
【００２８】
前記オシレーション装置２４は、スピンドル２２よりもＸ軸方向尾方に位置させて台本体２０内に軸支したＹ軸方向の駆動軸２４０を備えており、駆動軸２４０に位相が１８０°異なる第１と第２の１対の偏心部２４１₁，２４１₂を並設し、第１偏心部２４１₁に、スピンドル２２の尾端に軸支した連結子２２ａを第１コンロッド２４２₁を介して連結すると共に、台本体２０内に駆動軸２４０よりＸ軸方向尾方に位置させてバランスウェイト２４３をＸ軸方向に遊動自在に収納し、該バランスウェイト２４３を第２コンロッド２４２₂を介して第２偏心部２４１₂に連結している。かくて、駆動軸２４０の回転によれば、スピンドル２２とバランスウェイト２４３とが互に逆位相でＸ軸方向にオシレーションされる。
【００２９】
各偏心部２４１₁，２４１₂は、駆動軸２４０に一体の偏心軸２４１ａと、偏心軸２４１ａに外挿した偏心カラー２４１ｂとで構成されており、両偏心部２４１₁，２４１₂の偏心カラー２４１ｂ，２４１ｂを互にオルダム継手を介して連結すると共に、第２偏心部２４１₂の偏心カラー２４１ｂに、駆動軸２４０の非偏心部に外挿した筒軸２４０ａをオルダム継手を介して連結し、かくて、筒軸２４０ａと駆動軸２４０との相対回転によれば、各偏心カラー２４１ｂと各偏心軸２４１ａとの相対位相が変化して、駆動軸２４０の軸心に対する各偏心カラー２４１ｂの偏心量、即ち、オシレーションの振幅が可変する。そして、筒軸２４０ａと駆動軸２４０とを相対回転し得るよう、筒軸２４０ａに、台本体２０の上面に搭載したサーボモータ２４０ｂにベルト２４０ｃを介して連結されるプーリ２４０ｄを取付けると共に、筒軸２４０ａから突出する駆動軸２４０の外端部に、プーリ２４０ｄの外側面に突設した係合ピン２４０ｅに係合可能な複数のピン穴２４０ｆを形成したクラッチ板２４０ｇをばね２４０ｈでプーリ２４０ｄ側に付勢してキー２４０ｉより回り止め係合させ、更に、台本体２０に固定のブラケット２０ｂに、クラッチ板２４０ｇに係合する係合部材２４０ｊを介してクラッチ板２４０ｇをプーリ２４０ｄから引き離すシリンダ２４０ｋを取付けている。クラッチ板２４０ｇをプーリ２４０ｄから引き離すと、ピン穴２４０ｆから係合ピン２４０ｅが離脱してクラッチ板２４０ｇとプーリ２４０ｄとの連結が解かれると共に、何れかのピン穴２４０ｆにブラケット２０ｂに突設した制止ピン２４０ｌが係合してクラッチ板２４０ｇが回り止めされ、この状態でサーボモータ２４０ｂを駆動すれば、駆動軸２４０に対し筒軸２４０ａが回動されて、オシレーションの振幅調整が行われる。調整後は、クラッチ板２４０ｇをばね２４０ｈでプーリ２４０ｄに押し付けるもので、これによれば所定のピン穴２４０ｆに係合ピン２４０ｅが係合してクラッチ板２４０ｇがプーリ２４０ｄに連結され、この状態でサーボモータ２４０ｂを駆動すれば、プーリ２４０ｄとクラッチ板２４０ｇとを介して駆動軸２４０が回転され、スピンドル２２を介してクランクシャフトＷがＸ軸方向にオシレーションされる。
【００３０】
このオシレーションに際し、バランスウェイト２４３が上記の如くスピンドル２２とは逆位相でＸ軸方向にオシレーションされ、スピンドル２２及びクランクシャフトＷのオシレーションによる振動力がバランスウェイト２４３のオシレーションによる振動力で相殺される。然し、機種変更でクランクシャフトＷの重量が変化すると、振動力を完全には相殺できなくなる。そこで、本実施形態では、バランスウェイト２４３の重量を、スピンドル２２と最軽量のクランクシャフトとの総重量に等しく設定すると共に、バランスウェイト２４３に台本体２０の外面に突出する連結部を設けて、連結部にサブウェイト２４４を着脱自在とし、機種変更に際し、次機種のクランクシャフトと最軽量のクランクシャフトとの重量差に等しい重量のサブウェイト２４４を連結部に取付け、機種変更でクランクシャフトＷの重量が変化しても、振動力を完全に相殺し得るようにしている。ここで、バランスウェイト２４３は、台本体２０のＸ軸方向尾端の端壁部２０ｃに摺動自在に貫通させた１対のガイドバー２４３ａ，２４３ａを介してＸ軸方向に遊動自在に支持されており、両ガイドバー２４３ａ，２４３ａを前記連結部に兼用すべく、端壁部２０ｃの外方に突出する両ガイドバー２４３ａ，２４３ａの外端部にサブウェイト２４４を挿通し、両ガイドバー２４３ａ，２４３ａの外端面にねじ２４４ａで着脱自在に取付けられる押え板２４４ｂによりサブウェイト２４４を抜け止めしている。図中２４３ｂは各ガイドバー２４３ａをバランスウェイト２４３に固定する止めねじである。
【００３１】
主軸台２の外面には、クランクシャフトＷの一端部のオイルシールを摺接させるシール面Ｗｄに仕上げ加工を施すシール面用の加工工具８₁が設けられている。この加工工具８₁は、工具キャリア８０に取付けた工具本体８１にクランクシャフトＷの放射方向に進退自在なスライドバー８２を挿設して、スライドバー８２の先端に超仕上げ砥石８３を取付けて成る研削工具で構成されており、工具本体８１に組込んだシリンダ８４によりスライドバー８２をクランクシャフトＷに向けて放射方向内方に前進させて砥石８３をシール面Ｗｄに当接させるようにしている。尚、砥石８３は、上記研削工具７Ｊ，７Ｐの砥石７３用ホルダ７３０と同様のホルダ８３０にクランプ部材８３１によって挟持されており、ホルダ８３０の尾端に突設した長短１対のピン８３２，８３３をスライドバー８２に形成した長短１対のピン穴８３４，８３５に挿入し、ピン８３２の周面に形成した溝部８３２ａにスライドバー８２に設けたボールプランジャ８３６を係合させて、砥石８３をスライドバー８２に取付けている。
【００３２】
また、シール面用加工工具８₁は、主軸台２の台本体２０のＸ軸方向先端部のＹ軸方向手前側を向く側面に設けたガイドレール８ａに工具キャリア８０においてＸ軸方向に摺動自在に支持されており、工具キャリア８０をこれに形成したＸ軸方向の長穴８０ａに挿通する締付ボルト８０ｂによりガイドレール８ａに対しＸ軸方向に位置調整自在にボルト止めしている。かくて、クランクシャフトＷの機種変更でその軸端とシール面Ｗｄとの間の軸方向距離が変化しても、この変化に合わせて加工工具８₁をＸ軸方向に位置調整して、シール面Ｗｄに砥石８３を臨ませることができる。
【００３３】
心押台３は、図１６に示す如く、台本体３０内に、クランクシャフトＷの他端に当接する心押軸３１をＸ軸方向に摺動自在に軸支すると共に、心押軸３１を主軸台２側に向けてＸ軸方向先方に付勢するスプリング３２を収納して成るものに構成されている。また、心押台３の外面には、クランクシャフトＷの他端部のシール面Ｗｄに仕上げ加工を施すシール面用の加工工具８₂が設けられている。この加工工具８₂は、図１７及び図１８に示す通りであり、上記加工工具８₁と共通する部材については上記と同一の符号を付してその説明を省略する。心押台３に設けるシール面用加工工具８₂は、台本体３０の上面に設けたガイドレール８ａに工具キャリア８０においてＸ軸方向に摺動自在に支持されており、台本体３０の上面に、工具キャリア８０をＸ軸方向に進退するシリンダ８５を設けると共に、長さの異る複数のストッパ８６ａを周方向に間隔を存して取付けたストッパプレート８６を回動操作自在に設け、これらストッパ８６ａの任意の１個を工具キャリア８０に設けたコンタクト部８０ｃに対向する作動位置に選択し、この状態で工具キャリア８０をシリンダ８５によりＸ軸方向先方に前進させてコンタクト部８０ｃを上記ストッパ８６ａに当接させるようにしている。かくて、作動位置に選択するストッパ８６ａの長さに応じて加工工具８₂がＸ軸方向に位置調整されることになり、クランクシャフトＷの機種変更でその他端部のシール面Ｗｄと軸端との間の軸方向距離が変化しても、この軸方向距離に対応する長さのストッパ８６ａを作動位置に選択することで、シール面Ｗｄに砥石８３を臨ませることができる。
【００３４】
また、図１及び図２を参照して、心押台３には、前記加工ユニット５₁，５₂の配置部とはＹ軸方向逆側、即ち、Ｙ軸方向手前側に張り出す支持台３３が固定されており、支持台３３に、クランクシャフトＷの所定のジャーナル部Ｗａの軸方向両側のスラスト受面Ｗｅ，Ｗｅに仕上げ加工を施すスラスト受面用の加工工具９をＸ軸方向に位置調整自在に搭載している。
【００３５】
スラスト受面用加工工具９は、図１９乃至図２１に示す如く、工具キャリア９０に支持される工具本体９１のＹ軸方向先端部に、Ｘ軸方向に開閉自在な１対のアーム９２，９２を設け、両アーム９２，９２の外面に沿わせてラッピングテープ９３を張設して成るラッピング工具で構成されており、両アーム９２，９２を所定のジャーナルＷａの両側のアーム部Ｗｃ，Ｗｃ間にＹ軸方向から挿入して、両アーム９２，９２をＸ軸方向に開拡することによりラッピングテープ９３をスラスト受面Ｗｅ，Ｗｅに圧接させるようにしている。工具キャリア９０には、ラッピングテープ９３用の繰出リール９３０と巻取リール９３１とが設けられており、両リール９３０，９３１間において複数のガイドプーリ９３２を介して両アーム９２，９２の外面にラッピングテープ９３を張り渡し、更に、シリンダ９３３ａで駆動される巻取機構９３３を工具キャリア９０に搭載して、ラッピングテープ９３を定期的に一定長さ宛巻取リール９３１に巻取るようにしている。
【００３６】
両アーム９２，９２は、工具本体９１のＹ軸方向先端部に１対のガイドバー９２ａ，９２ａを介してＸ軸方向に摺動自在に支持させた１対のスライダ９２ｂ，９２ｂに固定されており、一方のスライダ９２ｂ上に取付けたシリンダ９２ｃのピストンロッド９２ｄを他方のスライダ９２ｂ上の突片９２ｅに連結し、かくて、シリンダ９２ｃにより両アーム９２，９２をＸ軸方向に開閉動作し得るようにしている。
【００３７】
工具本体９１は、工具キャリア９０に立設したガイドブロック９１ａに１対のガイドバー９１ｂ，９１ｂを介してＹ軸方向に摺動自在に支持されており、工具キャリア９０に搭載したオシレーションモータ９１ｃの出力軸９１ｄに設けた偏心部９１ｅに工具本体９１をコンロッド９１ｆを介して連結して、オシレーションモータ９１ｃにより工具本体９１、即ち、前記両アーム９２，９２をＹ軸方向にオシレーションし得るようにしている。
【００３８】
工具キャリア９０は、前記支持台３３に１対のガイドバー９５ａ，９５ａを介してＸ軸方向に移動自在に支持される可動台９５上に、シリンダ９０ａにより可動台９５に固定のガイドレール９０ｂに沿ってＹ軸方向に進退自在に支持されている。そして、可動台９５に、長さの異なる複数のストッパ９６ａを周方向に間隔を存して取付けたストッパプレート９６を回動操作自在に設け、これらストッパ９６ａの任意の１個を工具キャリア９０に設けたコンタクト部９０ｃに対向する作動位置に選択し、シリンダ９０ａによる工具キャリア９０のクランクシャフトＷに向けたＹ軸方向への前進を上記ストッパ９６ａへのコンタクト部９０ｃの当接で規制し得るようにしている。かくて、クランクシャフトＷの機種変更でジャーナル部Ｗａの径が変化しても、この径に対応する長さのストッパ９６ａを作動位置に選択することにより、加工キャリア９０の前進を前記アーム９２，９２の先端がジャーナル部Ｗａの周面に当接する直前の位置で停止させることができる。
【００３９】
また、可動台９５には、支持台３３側に向けてＸ軸方向にのびる調整プレート９７が取付けられており、該プレート９７のＸ軸方向複数箇所に、支持台３３の定位置にねじ込まれる調整ボルト９７ａを挿通可能な調整穴９７ｂを形成し、調整ボルト９７ａを挿通する調整穴９７ｂを変えることで可動台９５、即ち、スラスト受面用加工工具９をＸ軸方向に位置調整し得るようにしている。かくて、クランクシャフトＷの機種変更により両側にスラスト受面Ｗｅ，Ｗｅを有する所定のジャーナル部Ｗａと軸端との間の軸方向距離が変化しても、この距離に対応する調整穴９７ｂを選択し、調整ボルト９７ａをこの調整穴９７ｂを通して支持台３３の定位置にねじ込むことにより、加工工具９のアーム９２，９２を所定のジャーナル部Ｗａに臨ませることができる。
【００４０】
図２２に示す如き４気筒エンジン用のクランクシャフトＷを仕上げ加工する場合は、各加工ユニット５₁，５₂の第１可動台５０上のピン用加工工具６Ｐ，７Ｐの工具本体６１，７１を工具キャリア６０，７０に対しＹ軸方向尾方に偏位させた状態に支持すると共に、第２可動台５１上のピン用加工工具６Ｐ，７Ｐの工具本体６１，７１を工具キャリア６０，７０に対しＹ軸方向先方に偏位させた状態に支持し、予め、第１加工ユニット５₁を第２可動台５１上のジャーナル用加工工具６Ｊが心押台３側の軸端から１番目の＃１のジャーナル部Ｗａに臨む第１加工位置にシフトしておく。そして、ワーク受け４にセットされたクランクシャフトＷを主軸台２と心押台３との間に支持した後、前記ジャーナル用加工工具６ＪをクランクシャフトＷに向けてＹ軸方向に前進させ、次に、該加工工具６Ｊのクランプアーム６２，６２を閉じて＃１のジャーナル部Ｗａを把持し、次いでクランクシャフトＷを主軸台２のスピンドル２２を介して回転及びＸ軸方向にオシレーションさせ、＃１のジャーナル部Ｗａを研磨する。
【００４１】
この研磨が完了すると、スピンドル２２の回転を前記軸端から１番目と４番目の＃１と＃４のピン部Ｗｂが遠死点位置、２番目と３番目の＃２と＃３のピン部Ｗｂが近死点位置に存する位相で停止し、次に、前記加工工具６Ｊを一旦Ｙ軸方向に後退させて、第１加工ユニット５₁を第１可動台５０上のジャーナル用とピン用の加工工具６Ｊ，６Ｐが＃４のジャーナル部Ｗａと＃３のピン部Ｗｂ、第２可動台５１上のジャーナル用とピン用の加工工具６Ｊ，６Ｐが＃２のジャーナル部Ｗａと＃１のピン部Ｗｂに夫々臨む第２加工位置にシフトし、次いでこれら加工工具６Ｊ，６ＰをＹ軸方向に前進させてからこれら各加工工具６Ｊ，６Ｐのクランプアーム６２，６２を閉じてこれらジャーナル部Ｗａとピン部Ｗｂを把持し、この状態でクランクシャフトＷを回転及びＸ軸方向にオシレーションさせ、これら＃２と＃４のジャーナル部Ｗａと＃１と＃３のピン部Ｗｂを研磨する。
【００４２】
この研磨が完了すると、スピンドル２２の回転を＃１と＃４のピン部Ｗｂが遠死点位置、＃２と＃３のピン部Ｗｂが近死点位置に存する位相で停止した後、次に、前記各加工工具６Ｊ，６Ｐを一旦Ｙ軸方向に後退させる。次に、＃１と＃４のピン部Ｗｂが近死点位置、＃２と＃３のピン部Ｗｂが遠死点位置に存する位相になるようにクランクシャフトＷを半回転させると共に、第１加工ユニット５₁を第１可動台５０上のジャーナル用とピン用の加工工具６Ｊ，６Ｐが＃５のジャーナル部Ｗａと＃４のピン部Ｗｂ、第２可動台５１上のジャーナル用とピン用の加工工具６Ｊ，６Ｐが＃３のジャーナル部Ｗａと＃２のピン部Ｗｂに夫々臨む第３加工位置にシフトし、次いでこれら加工工具６Ｊ，６ＰをＹ軸方向に前進させてからこれら各加工工具６Ｊ，６Ｐのクランプアーム６２，６２を閉じてこれらジャーナル部Ｗａとピン部Ｗｂを把持し、この状態でクランクシャフトＷを回転及びＸ軸オシレーションさせ、これら＃３と＃５のジャーナル部Ｗａと＃２と＃４のピン部Ｗｂを研磨する。
【００４３】
以上の如くして全てのジャーナル部Ｗａとピン部Ｗｂの研磨を完了すると、次に第２加工ユニット５₂を上記と同様の第１加工位置にシフトして、第２加工ユニット５₂の第２可動台５１上のジャーナル用加工工具７Ｊにより＃１のジャーナル部Ｗａの超仕上げ加工を行い、次に、第２加工ユニット５₂を上記と同様の第２加工位置にシフトして、第２加工ユニット５₂の第１可動台５０上のジャーナル用とピン用の加工工具７Ｊ，７Ｐによる＃４のジャーナル部Ｗａと＃３のピン部Ｗｂの超仕上げ加工と、第２可動台５１上のジャーナル用とピン用の加工工具７Ｊ，７Ｐによる＃２のジャーナル部Ｗａと＃１のピン部Ｗｂの超仕上げ加工とを行い、最後に第２加工ユニット５₂を上記と同様の第３加工位置にシフトして、第２加工ユニット５₂の第１可動台５０上のジャーナル用とピン用の加工工具７Ｊ，７Ｐによる＃５のジャーナル部Ｗａと＃４のピン部Ｗｂの超仕上げ加工と、第２可動台５１上のジャーナル用とピン用の加工工具７Ｊ，７Ｐによる＃３のジャーナル部Ｗａと＃２のピン部Ｗｂの超仕上げ加工とを行う。
【００４４】
ところで、クランクシャフトＷは上記超仕上げ加工に際してもＸ軸方向にオシレーションさせるが、シール面Ｗｄの仕上げ加工に際しては、シール面ＷｄにＸ軸方向、即ち、クランクシャフトＷの軸方向の研削筋が付いてシール性に悪影響が及ぶことがないよう、クランクシャフトＷのオシレーションを中止すべきである。そこで、第１加工ユニット５₁によるジャーナル部Ｗａ及びピン部Ｗｂの研磨完了後、第２加工ユニット５₂によるジャーナル部Ｗａ及びピン部Ｗｂの超仕上げ開始までの待ち時間を利用して、主軸台２と心押台３とに設けたシール面用加工工具８₁，８₂のスライドバー８２を放射方向内方に前進させて砥石８３を各シール面Ｗｄに当接させると共に、スラスト受面用加工工具９をクランクシャフトＷに向けて前進させてからアーム９２，９２を開拡させて、所定のジャーナル部、例えば、＃２のジャーナル部Ｗａの両側のスラスト受面Ｗｅ，Ｗｅにラッピングテープ９３を当接させ、この状態でクランクシャフトＷをＸ軸方向にオシレーションさせることなく単純に回転させて、シール面Ｗｄとスラスト受面Ｗｅの仕上げ加工を行う。尚、この際、スラスト受面用加工工具９の工具本体９１をＹ軸方向にオシレーションさせて、スラスト受面Ｗｅに周方向の研磨筋が付かないようにする。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、クランプアームのＸ軸方向の曲げ剛性を向上させると共に、クランプアームの枢支部におけるＸ軸方向への傾動を阻止して、クランクシャフトをＸ軸方向にオシレーションさせたときのクランプアームのＸ軸方向の連れ動きを防止でき、加工精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明ラッピング工具を具備するクランクシャフトの仕上げ加工装置の一例の正面図
【図２】 図１の装置の平面図
【図３】 図２のIII-III線から見た加工ユニットの拡大正面図
【図４】 図３のIV-IV線截断平面図
【図５】 図３のV-V線で截断した工具前進状態の側面図
【図６】 図５のVI-VI線拡大截断面図
【図７】 図３のVII-VII線で截断した工具前進状態の側面図
【図８】 図７のVIII-VIII線拡大截断面図
【図９】 図３のIX-IX線で截断した工具前進状態の側面図
【図１０】 図９のX-X線截断面図
【図１１】 図１０のXI-XI線拡大截断面図
【図１２】 図３のXII-XII線で截断した工具前進状態の側面図
【図１３】 図２のXIII-XIII線拡大截断面図
【図１４】 図１３のXIV-XIV線截断面図
【図１５】 図１４のXV-XV線截断面図
【図１６】 図２のXVI-XVI線拡大截断面図
【図１７】 図１６の矢印XVII方向から見た平面図
【図１８】 図１６のXVIII-XVIII線截断面図
【図１９】 スラスト受面用加工工具の部分截断拡大平面図
【図２０】 図１９の矢印XX方向から見た正面図
【図２１】 図２０のXXI-XXI線截断面図
【図２２】 クランクシャフトの平面図
【符号の説明】
６Ｊ，６Ｐ ラッピング工具 ６０ 工具キャリア
６０ａ ガイド片（サイドガイド部）
６０ｂ ガイド板（サイドガイド部）
６１ 工具本体 ６２ クランプアーム
６２ａ 枢支ピン（枢支部） ６２ｂ リム部
６３ ラッピングテープ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a crankshaft lapping tool for polishing a workpiece portion comprising a pin portion or a journal portion of a crankshaft using a lapping tape.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of lapping tool, the coordinate axis parallel to the axis of the crankshaft of the three-axis orthogonal coordinate system is the X axis, and two coordinates orthogonal to the X axis are the Y axis and the Z axis,
A pair of clamp arms, which extend from the tool body to the Y-axis direction and grip the workpiece portion of the crankshaft, are pivoted on the tool body supported by the tool carrier so as to be openable and closable in the Z-axis direction at the Y-axis tail end. It is known that a wrapping tape is stretched along the opposing surfaces in the Z-axis direction of both clamp arms (see Japanese Utility Model Publication No. 3-33410).
[0003]
In this case, when both the clamp arms are closed and the processed part of the crankshaft is gripped, the wrapping tape is pressed against the peripheral surface of the processed part, and when the crankshaft is rotated in this state, the wrapping tape The peripheral surface is polished. In this case, the crankshaft is oscillated in the X-axis direction so that the peripheral surface of the workpiece is not ground.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the axial length of the workpiece is shortened, it is necessary to reduce the thickness of the clamp arm in the X-axis direction so that the clamp arm does not interfere with the crankshaft arm adjacent to the workpiece. When the crankshaft is oscillated in the X-axis direction due to a decrease in the bending rigidity in the direction, the clamp arm is easily bent in the X-axis direction. It may tilt in the axial direction. In this case, even if the crankshaft is oscillated in the X-axis direction, the clamp arm moves in the X-axis direction, and the actual amplitude in the X-axis direction of the part to be processed with respect to the clamp arm is reduced, so that the machining accuracy is improved. Deteriorate.
[0005]
In view of the above points, the present invention prevents crank arm movement in the X-axis direction when the crankshaft is oscillated in the X-axis direction, and improves cranking wrapping. The issue is to provide tools.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a crankshaft lapping tool for polishing a processed portion composed of a pin portion or a journal portion of a crankshaft using a lapping tape, and includes a crankshaft having a three-axis orthogonal coordinate system. Workpiece of the crankshaft extending from the tool body forward in the Y-axis direction to the tool body supported by the tool carrier, with the coordinate axis parallel to the axis as the X-axis and the two coordinates orthogonal to the X-axis as the Y-axis and Z-axis A pair of clamp arms that grip the arm are pivotally supported in the Z-axis direction at the tail end of the Y-axis so that they can be opened and closed, and a wrapping tape is stretched along the opposing surfaces of both clamp arms in the Z-axis direction Each crank arm has a crankshaft arm that is drawn around the work piece with the work piece of the crankshaft gripped by both clamp arms. And the rotation locus yen parts is located outside A rim portion is formed. The rim portion extends from the tail end portion in the Y-axis direction of each clamp arm to the tip end portion in the Y-axis direction, and the rotation of the arm portion of the crankshaft drawn around the workpiece portion Inside the locus circle More thickness in the X-axis direction But big With being formed The tool carrier is provided with a side guide portion that slidably holds the Y-axis direction tail ends of both clamp arms from both sides in the X-axis direction.
[0007]
According to the present invention, the bending rigidity of the clamp arm in the X-axis direction is enhanced by the rim portion, and the side guide portion prevents the clamp arm from tilting in the X-axis direction due to the backlash of the pivot arm of the clamp arm with respect to the tool body. Thus, the movement of the clamp arm in the X-axis direction when the crankshaft is oscillated in the X-axis direction is prevented, and the machining accuracy is improved.
[0008]
In a lapping tool that polishes the pin part of the crankshaft, the pin part revolves with the rotation of the crankshaft, so that the clamp arm and the tool body swing and follow the revolving movement. The tool body is supported so as to be freely movable in the Y-axis direction and swingable in the Z-axis direction. In this case, the pin part of the crankshaft is revolved from the near dead point position closest to the tool carrier in the Y-axis direction to the far dead point position furthest away in the Y-axis direction while the pin part of the crankshaft is held by both clamp arms. A predetermined Y-axis direction range in which the Y-axis direction movement stroke of the pivotal support portion with respect to the tool body of both clamp arms is completely set is set, and the side guide portion is placed on the tool carrier over the entire Y-axis direction range. If provided, even when the pin part is revolved to the far dead center position where the clamp arm is pulled out most forward in the Y-axis direction of the tool carrier, the clamp arm is held by the side guide part to clamp the clamp arm. This is advantageous because it can reliably prevent tilting in the X-axis direction.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Referring to FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a machine base of a finishing device for the crankshaft W, where the horizontal direction of the machine base 1 is the X-axis direction and the depth direction is the Y-axis direction. On the front side in the direction, the headstock 2 and the guide rail 3a on the machine base 1 are supported so as to be slidable in the X-axis direction, and the servomotor 3b is directed toward the headstock 2 via the ball screw mechanism 3c. The tailstock 3 is moved forward and backward, and the crankshaft W is arranged between the headstock 2 and the tailstock 3 so that the axis of the crankshaft W is along the X-axis direction and each pin portion of the crankshaft W A work receiver 4 that can be set and positioned so that Wb is in a predetermined phase located on a horizontal plane is disposed. The workpiece receiver 4 is supported by a cylinder 4a so as to be slidable in the X-axis direction on a swinging frame 4c that swings in the vertical direction with the pivot 4b as a fulcrum, and the tailstock 3 is directed toward the headstock 2. When the crankshaft W on the work receiver 4 is moved forward in the X-axis direction and pushed toward the headstock 2 side, the work receiver 4 moves along with the crankshaft W, and the crankshaft W remains supported by the work receiver 4. It is held between the headstock 2 and the tailstock 3. After the crankshaft W is sandwiched between the headstock 2 and the tailstock 3, the workpiece receiver 4 is retracted downward by the swing of the swing frame 4c.
[0010]
On the far side in the Y-axis direction of the machine base 1 is a first machining unit having journal and pin machining tools 6J and 6P for performing a first stage finishing on the journal portion Wa and the pin portion Wb of the crankshaft W. 5 ₁ And a second machining unit 5 having journal and pin machining tools 7J and 7P for performing a second stage finishing on the journal portion Wa and the pin portion Wb. ₂ Are arranged so as to be movable in the X-axis direction along a common guide rail 5 a on the machine base 1, and at a machining position facing the crankshaft W supported between the headstock 2 and the tailstock 3. Both processing units 5 ₁ , 5 ₂ Are selectively moved to perform the first stage finishing and the second stage finishing of the journal portion Wa and the pin portion Wb.
[0011]
Each processing unit 5 ₁ , 5 ₂ As shown in FIG. 3, the support base is composed of a first and second pair of movable bases 50 and 51 which are slidably supported by the guide rail 5a and divided into two in the X-axis direction. . Here, each processing unit 5 ₁ , 5 ₂ The first and second movable bases 50 and 51 are arranged in the X-axis direction in the direction closer to the other movable bases, and fixed support plates 50a are disposed on the inner sides of the movable bases 50 and 51 in the X-axis direction. 51a is erected, and movable support plates 50b, 51b facing the outer sides of the fixed support plates 50a, 51a in the X-axis direction are mounted on the movable tables 50, 51, respectively. The guide rails 50c and 51c are supported so as to be movable in the X-axis direction. And each processing unit 5 ₁ , 5 ₂ On the outer surface of the fixed support plate 50a on the first movable table 50 in the X-axis direction, and the machining units 5P for pins and the machining units 5 ₁ , 5 ₂ Journaling processing tools 6J and 7J on the inner surface in the X-axis direction of the movable support plate 50b on the first movable base 50 and each processing unit 5 ₁ , 5 ₂ Journaling processing tools 6J and 7J on the outer surface of the fixed support plate 51a on the second movable base 51 in the X-axis direction, and each processing unit 5 ₁ , 5 ₂ The pin working tools 6P and 7P are supported on the inner side surface in the X-axis direction of the movable support plate 51b of the second movable table 51 so as to be able to advance and retract in the Y-axis direction toward the crankshaft W, respectively.
[0012]
Both processing units 5 ₁ , 5 ₂ The four movable stands 50 and 51 are the second machining unit 5. ₂ First movable base 50 and first machining unit 5 ₁ Are arranged in the X-axis direction in a state where the second movable stands 51 are adjacent to each other in the X-axis direction. And the 2nd processing unit 5 ₂ The second movable base 51 can be driven in the X-axis direction by a motor 5b via a ball screw mechanism 5c, and as shown in FIG. ₁ , 5 ₂ The first movable bases 50, 50 and the second movable bases 51, 51 are respectively connected to different tie rods 52. ₁ , 52 ₂ Are connected via the first processing unit 5 ₁ A first screw member 53 that is long in the X-axis direction and is supported by a bearing 53a fixed to the second movable base 51 is provided, and the first screw member 53 is attached to the second machining unit 5. ₂ The first processing unit 5 is screwed into a nut 53b fixed to the first movable base 50. ₁ Second movable stand 51 and second machining unit 5 ₂ The first movable base 50 is connected via a first screw member 53 so as to be able to approach and separate in the X-axis direction. The first processing unit 5 is moved forward and backward by operating the handle 53c at the end of the first screw member 53. ₁ The second machining unit 5 with respect to the second movable table 51 ₂ When the first movable platform 50 is moved closer to or away from the X-axis direction, the second machining unit 5 ₂ The first movable base 50 of the tie rod 52 ₁ 1st processing unit 5 connected via ₁ The first movable base 50 is the first processing unit 5. ₁ The second movable base 51 is spaced apart and approached in the X-axis direction, and the first processing unit 5 ₁ The second movable base 51 of the tie rod 52 ₂ 2nd processing unit 5 connected via ₂ The second machining unit 5 with respect to the second movable table 51 ₂ The first movable base 50 is separated and approached in the X-axis direction, and each processing unit 5 ₁ , 5 ₂ The X-axis direction pitch P1 between the pin machining tools 6P, 7P on the first movable table 50 and the journal machining tools 6J, 7J on the second movable table 51 changes in synchronization. Both processing units 5 ₁ , 5 ₂ One of the four movable platforms 50, 51, in the illustrated example, the second machining unit 5 ₂ When the second movable base 51 is moved in the X-axis direction by the motor 5b via the ball screw mechanism 5c, the tight rod 52 ₁ , 52 ₂ And the remaining three movable bases also move synchronously in the X-axis direction via the first screw member 53, and thus both processing units 5 ₁ , 5 ₂ Shifts in the X-axis direction as a whole.
[0013]
Furthermore, in the present embodiment, the first processing unit 5 ₁ A second screw member 54 that is long in the X-axis direction and is supported by a fixed bearing 54 a is provided on the first movable base 50, and the second screw member 54 is attached to the first processing unit 5. ₁ The nut 54b fixed to the movable support plate 50b on the first movable base 50, and the second processing unit 5 ₂ The second processing unit 5 is screwed into the nut 54c fixed to the movable support plate 50b on the first movable base 50. ₂ The third movable member 51 is provided with a third screw member 55 that is long in the X-axis direction and is supported by a fixed bearing 55a. ₂ The nut 55b fixed to the movable support plate 51b on the second movable table 51, and the first processing unit 5 ₁ The second screw member 54 and the third screw member 55 are screwed into a nut 55c fixed to the movable support plate 51b on the second movable table 51, and the gear 56a fixed to the second screw member 54 is engaged with the gear 56a. The third screw member 55 is connected to the third screw member 55 via a synchronous gear 56 including a fixed gear 56b. When the second screw member 54 is rotated forward and backward by operating the handle 54d at the end thereof, both processing units 5 ₁ , 5 ₂ The movable support plates 50b, 50b on the first movable bases 50, 50 approach and separate from the fixed support plates 50a, 50a on the first movable bases 50, 50 in the X-axis direction, and via the synchronous gear 56. The third screw member 55 rotates synchronously, and both processing units 5 ₁ , 5 ₂ The movable support plates 51b, 51b on the second movable bases 51, 51 are moved closer to and away from the fixed support plates 51a, 51a on the second movable bases 51, 51 in the X-axis direction. ₁ , 5 ₂ The X-axis direction pitch between the journal machining tools 6J and 7J and the pin machining tools 6P and 7P on the first movable table 50, and the journal machining tools 6J and 7J and the pin machining tools 6P on the second movable table 51. , 7P and the pitch in the X-axis direction change in synchronism with each other so that the pitches P2 are equal to each other.
[0014]
Here, each processing unit 5 ₁ , 5 ₂ The journal processing tools 6J and 7J and the pin processing tools 6P and 7P on the movable bases 50 and 51 are located between the opposed surfaces of the fixed support plates 50a and 51a and the movable support plates 50b and 51b on the movable bases 50 and 51, respectively. Since the movable support plates 50b and 51b are moved inward in the X-axis direction toward the fixed support plates 50a and 51a, the journal processing on the movable platforms 50 and 51 is performed. The X-axis direction pitch P2 between the tools 6J and 7J and the pin machining tools 6P and 7P can be considerably narrowed. On the other hand, each processing unit 5 ₁ , 5 ₂ The X-axis direction pitch P1 between the pin machining tools 6P and 7P on the first movable table 50 and the journal machining tools 6J and 7J on the second movable table 51 is fixed between the movable tables 50 and 51. Since the supporting plates 50a and 51a are present, it cannot be reduced as much as the pitch P2, but by bringing the movable bases 50 and 51 closest to each other, it can be reduced to about three times the minimum value of the pitch P2. it can. Thus, the pitch P2 is adjusted to be equal to the pitch between the journal portion Wa and the pin portion Wb of the crankshaft W, and the pitch P1 is adjusted to be three times the pitch between the journal portion Wa and the pin portion Wb. Thus, it is possible to cope with the model change of the crankshaft W.
[0015]
In the present embodiment, the second machining unit 5 ₂ The first movable base 50 is slidably contacted with the end face of the nut 53b and is freely rotatable. ₁ And the first processing unit 5 ₁ A stopper plate 57 which is slidably in contact with the end surface of the nut 54b and the movable support plate 50b on the first movable base 50. ₂ Each stopper plate 57 ₁ , 57 ₂ In addition, a plurality of stoppers 57a having different lengths in the X-axis direction are attached at intervals in the circumferential direction, and the stoppers 57a having a required length according to the model of the crankshaft W face the end surfaces of the bearings 53a and 54a. By selecting the operating position and rotating the first and second screw members 53 and 54 until the stopper 57a comes into contact with the end faces of the bearings 53a and 54a, the pitches P1 and P2 are set according to the type of the crankshaft W. It can be adjusted accurately to the required value. Also, a brake cylinder in which each movable base 50, 51 has a built-in piston (not shown) capable of clamping a projecting piece 58a elongated in the X-axis direction from both sides in the Y-axis direction attached to each movable support plate 50b, 51b. 58 is provided so that the movable support plates 50b and 51b can be stopped at the adjustment positions after the pitches P1 and P2 are adjusted.
[0016]
First processing unit 5 ₁ The processing tools 6J and 6P for journals and pins mounted on are composed of lapping tools for polishing with lapping tape. As shown in FIGS. 5 and 6, the journal lapping tool 6 </ b> J extends to a tool main body 61 supported by the tool carrier 60 in the Y-axis direction and holds a pair of upper and lower clamp arms 62 and 62. Is pivotally supported at the tail end of the Y-axis by pivot pins 62a and 62a in the X-axis direction so as to be freely opened and closed in the Z-axis direction, and wrapping tape is provided on the opposing surfaces in the Z-axis direction of both clamp arms 62 and 62 63 is stretched. Both clamp arms 62 and 62 are opened and closed via a toggle link 64a by a cylinder 64 incorporated in the tool body 61, and both the clamp arms 62 and 62 are closed to hold the journal portion Wa. Thus, the wrapping tape 63 is pressed against the peripheral surface of the journal portion Wa, and the crankshaft W is rotated in this state to polish the journal portion Wa. In addition, the tool carrier 60 is provided with a lower supply reel 630 for the wrapping tape 63 and an upper take-up reel 631, and both the reels 630, 631 are interposed via a plurality of guide pulleys 632. A wrapping tape 63 is stretched between the opposing surfaces of the clamp arms 62, 62, and a winding mechanism 633 driven by a cylinder 633a is mounted on the tool carrier 60 so that the wrapping tape 63 is periodically wound to a certain length. A take-up reel 631 is wound up.
[0017]
The pin wrapping tool 6P is as shown in FIGS. 7 and 8, and the same members as those in the journal wrapping tool 6J are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. The main difference between the pin lapping tool 6P and the journal lapping tool 6J is that the tool body 61 swings in the Z-axis direction and the Y-axis direction following the revolving motion of the pin portion Wb caused by the rotation of the crankshaft W. The tool body 61 is formed with a long hole 61b elongated in the Y-axis direction that engages with the support pin 61a fixed to the tool carrier 60, and the tool body 61 can be freely moved in the Y-axis direction in the tool carrier 60, and This is a point supported so as to be swingable in the Z-axis direction.
[0018]
By the way, when finishing the journal portion Wa and the pin portion Wb, the crankshaft W is oscillated in the X-axis direction by an oscillation device incorporated in the headstock 2 and described in detail later, and the journal portion Wa and the pin portion Wb. The circumferential surface is not provided with circumferential polishing streaks. Here, the rotation trajectory of the arm portion Wc of the crankshaft W drawn around the processed portion in a state where the processed portion including the journal portion Wa and the pin portion Wb of the crankshaft W is gripped by the clamp arms 62 and 62. The thickness dimension in the X-axis direction of the portion of the clamp arm 62 inside the circle a needs to be smaller than the axial length of the processed portion by the oscillation amplitude so as not to interfere with the arm portion Wc. In order to cope with a crankshaft having a short shaft length, it is necessary to make the thickness of the clamp arm 62 considerably small. Therefore, when the bending rigidity of the clamp arm 62 in the X-axis direction is reduced and the support rigidity of the clamp arm 62 in the X-axis direction at the pivotal support portion with respect to the tool body 61 is reduced, the crankshaft W is oscillated in the X-axis direction. The clamp arm 62 moves in the X-axis direction due to the bending of the clamp arm 62 in the X-axis direction and the tilt in the X-axis direction at the pivotal support portion, and the processing accuracy deteriorates.
[0019]
Therefore, in the present embodiment, the clamp arms 62 of the lapping tools 6J and 6P are positioned outside the rotation locus circle a so that each clamp arm 62 extends from the Y-axis tail end to the Y-axis tip. From other parts extending over X A rim portion 62b having an increased axial thickness is formed to reinforce the bending rigidity of each clamp arm 62 in the X-axis direction. Further, the plate-like carrier body of the tool carrier 60 of the journal lapping tool 6J is formed so as to be in sliding contact with one side surface in the X-axis direction of the Y-axis direction tail ends of the clamp arms 62 and 62, and the tool carrier 60. A pair of guide pieces 60a, 60a slidably in contact with the other side surface in the X-axis direction of the stepped engagement portions 62c, 62c formed on the Z-axis direction outer edge portions of the tail ends of the clamp arms 62, 62 are attached to the carrier. The main body and the two guide pieces 60a, 60a constitute a side guide portion that slidably holds the tail ends of the clamp arms 62, 62 from both sides in the X-axis direction. According to this, the tilt in the X-axis direction of the clamp arms 62 and 62 at the pivotal support portion constituted by the pivotal pins 62a and 62a provided at the tail ends of the clamp arms 62 and 62 in the Y-axis direction is the side guide. In combination with the reinforcement of the bending rigidity of the clamp arm 62 by the rim part 62b, the movement of the clamp arm 62 in the X-axis direction during oscillation is prevented, and the machining accuracy is improved.
[0020]
In the pin lapping tool 6P, the pin portion Wb is farthest in the Y-axis direction from the near dead center position closest to the tool carrier 60 in the Y-axis direction while the pin portion Wb is gripped by the clamp arms 62, 62. A pivotal support portion with respect to the tool body 61 of both clamp arms 62, 62 when revolved to the far dead center position, that is, a range in the Y-axis direction in which the movement stroke in the Y-axis direction of the pivot pins 62a, 62a is completely set, On the plate-like carrier body of the tool carrier 60, a sliding contact surface that is in sliding contact with one side surface in the X-axis direction of the tail ends of the clamp arms 62 and 62 is formed over the entire range in the Y-axis direction. The guide plate 60b is attached to the tool carrier 60 over the entire range in the Y-axis direction, which is in sliding contact with the other side surface in the X-axis direction of the Y-axis tail ends of both clamp arms. b and constitute a side guide portion for slidably clamping the Y axis direction the tail end of the clamper arm 62, 62 from the X-axis direction both sides. According to this, even when the pin portion Wb is revolved to the far dead center position where both the clamp arms 62 and 62 are pulled out most forward in the Y-axis direction of the tool carrier 60, the tool main body of both the clamp arms 62 and 62 is also provided. It is possible to prevent the clamp arms 62 and 62 from tilting in the X-axis direction by sandwiching the pivotal support portion with respect to 61 from both sides in the X-axis direction by the side guide portions. Second processing unit 5 ₂ The processing tools 7J and 7P for journals and pins mounted on are made up of grinding tools that perform grinding with a superfinishing grindstone. As shown in FIGS. 9 and 10, the journal grinding tool 7 </ b> J has a substantially C-shape that receives the journal portion Wa at the tip end in the Y-axis direction of the tool main body 71 supported by the tool carrier 70 and opens forward in the Y-axis direction. The head portion 71a is formed, and slide bars 72 that are movable back and forth in the radial direction toward the journal portion Wa are inserted into three circumferential directions of the head portion 71a, and superfinishing grindstones 73 are provided at the tips of the respective slide bars 72. Is attached. The head portion 71 a is provided with a substantially C-shaped cam plate 74 that is rotated in the circumferential direction by a cylinder 74 a, and a scroll-like shape in which a pin 72 a implanted in each slide bar 72 is inserted into the cam plate 74. When the cam groove 74b is formed and the cam plate 74 is rotated clockwise from the state shown in FIG. 9, each slide bar 72 advances radially inward, and the grindstone 73 is formed on the peripheral surface of the journal portion Wa. It makes contact.
[0021]
In the tool carrier 70, a pair of guide pieces 70a sandwiching the projecting pieces 71b, 71b attached to the Z-axis direction outer edge portion of the Y-axis direction tail end portion of the head portion 71a from both sides in the X-axis direction with the carrier body, 70a is attached to improve the support rigidity of the head portion 71a in the X-axis direction, and the head portion 71a is prevented from moving in the X-axis direction due to the oscillation of the crankshaft W in the X-axis direction. In the figure, reference numeral 74c denotes a pressing plate for the cam plate 74.
[0022]
The grindstone 73 is attached to the slide bar 72 via a holder 730 having a screw-clamping clamp member 731 that sandwiches the grindstone 73. Then, as shown in FIG. 11, a long first pin 732 and a short second pin 733 protrude from the tail end of the holder 730 and the first pin 732 is inserted into the slide bar 72. The first pin hole 734 having a long length and the second pin hole 735 having a short length for inserting the second pin 733 are formed so as to open at the front end surface of the slide bar 72, respectively. A ball plunger 736 having a ball that engages with a groove 732 a formed on the peripheral surface of 732 and an internal biasing spring is provided on the slide bar 72. Thus, if both the first and second pins 732 and 733 are inserted into the first and second pin holes 734 and 735, the holder 730, that is, the grindstone 73 is prevented from rotating around the slide bar 72, and When the holder 730 is pulled with a certain force or more, the engagement of the ball plunger 736 with the groove 732a is released, and the grindstone 73 is removed from the slide bar 72. Can be removed. Thus, since the grindstone 73 can be attached to and detached from the slide bar 72 simply by inserting and removing the pair of pins 732 and 733 into the pair of pin holes 734 and 735, the grindstone 73 can be easily replaced. Since the grindstone 73 can be attached only in the direction in which 732 coincides with the first pin hole 734, reverse mounting of the grindstone 73 can also be prevented. Although it is possible to bond the grindstone 73 to the holder 730, this is likely to cause the grindstone 73 to drop off due to variations in adhesive strength, and it is desirable to clamp the grindstone 73 on the holder 730 with the clamp member 731 as described above. .
[0023]
The pin grinding tool 7P is as shown in FIG. 12, and members that are shared with the journal grinding tool 7J are denoted by the same reference numerals as those described above, and description thereof is omitted. In the pin grinding tool 7P, the tool carrier 70 is moved to the tool body 71 so that the tool body 71 swings in the Z-axis direction and the Y-axis direction following the revolving motion of the pin portion Wb, like the pin lapping tool 6P. A long elongate hole 71d is formed in the Y-axis direction that engages with the fixed support pin 71c, so that the tool body 71 can be freely moved in the Y-axis direction and swingable in the Z-axis direction in the tool carrier 70. The tool main body 71 is sandwiched from both sides in the X-axis direction between the tool body 70 and the carrier main body across the Y-axis direction tail end of the head section 71a with the pin portion Wb at the centrifugal point position. The guide plate 70b is provided so that the head portion 71a can be prevented from moving in the X-axis direction due to the X-axis direction oscillation of the crankshaft W even when the pin portion Wb is at the far dead center position. Have
[0024]
7 and 12, in the pin lapping tool 6P and the grinding tool 7P, the tool carriers 60 and 70 are used for the tool bodies 61 and 71 that are swung in the Z-axis direction by the cylinders 65a and 75a. Support levers 65 and 75, and a pair of engagement grooves 65b, 65c, 75b, and 75c that are spaced apart from each other in the Y-axis direction on the lower surfaces of the tool bodies 61 and 71, and are initially located at a near dead center position. In the tools 6P and 7P for processing the portion Wb, the engagement claws 65d and 75d attached to the support levers 65 and 75 are engaged with the engagement grooves 65b and 75b in the Y-axis direction, so that the tool main bodies 61 and 71 are engaged. In the tools 6P and 7P that are supported in a horizontal posture while being deviated in the Y-axis direction, and that process the pin portion Wb that originally exists at the centrifugal point position, the engagement claws 65d and 75d are engaged in the Y-axis direction in the tail direction. Grooves 65c, 75 Are engaged with each other to support the tool main bodies 61 and 71 in a horizontal position while being displaced forward in the Y-axis direction, and during processing, the support levers 65 and 75 are swung downward to retract the tool main bodies 61 and 71. 71 can swing and follow the revolving motion of the pin portion Wb.
[0025]
The tool main bodies 61 and 71 of the lapping tool 6J for the journal and the grinding tool 7J may be fixed to the tool carriers 60 and 70 in a horizontal posture, but in this embodiment, as shown in FIGS. The tool main bodies 61 and 71 are pivotally supported in the pin holes at the tail end in the Y-axis direction, and the support bolts 66 and 76 that contact the lower surface of the tool main body are supported on the tool carriers 60 and 70, respectively. Attach and support the tool bodies 61 and 71 in a horizontal position.
[0026]
Each tool 6J, 6P, 7J, 7P is connected to each machining unit 5 ₁ , 5 ₂ The tool carriers 60 and 70 are slidably supported in the Y-axis direction by guide rails 6a and 7a fixed to the fixed support plates 50a and 51a and the movable support plates 50b and 51b. . Cylinders 6b and 7b and pinions 6d and 7d that are rotated forward and backward by the cylinders 6b and 7b through the racks 6c and 7c are provided at the Y-axis tail ends of the support plates 50a, 50b, 51a, and 51b. The levers 6e and 7e fixed to the pinions 6d and 7d are connected to the tool carriers 60 and 70 via the links 6f and 7f, and the tool carriers 60 and 70, that is, the tools 6J, 6P, and 7J are connected by the cylinders 6b and 7b. 7P is advanced and retracted in the Y-axis direction. In the pin lapping tool 6P and the grinding tool 7P, the piece pieces 6g, 7g to which the connecting pins of the levers 6e, 7e and the links 6f, 7f are attached are inserted into the long holes 6h, 7h at the tail ends of the links 6f, 7f. The pieces 6g and 7g are slidably engaged, the positions of the pieces 6g and 7g are adjusted by the adjusting screws 6i and 7i, and the forward and backward strokes of the tools 6P and 7P in the Y-axis direction are changed between the journal portion Wa and the pin portion Wb of the crankshaft W. It can be adjusted according to the radial distance between the two.
[0027]
As shown in FIGS. 13 and 14, the headstock 2 has a spindle 22 having a work chuck 21 at the front end for gripping one end of the crankshaft W in a bearing sleeve 20a at the front end in the X-axis direction of the base body 20 in the X-axis direction. The spindle 22 is slidably supported, and the spindle 22 is rotationally driven through a gear train 23a by a servo motor 23 attached to the lower portion of the base body 20, and can be oscillated in the X-axis direction by an oscillation device 24. It is configured. The base body 20 is provided with a trochoid oil pump 25 connected to the gear shaft 23b in the gear train 23a, and a lubricating oil passage 25a in which oil from the pump 25 is formed in the bearing sleeve 20a. Is supplied to the shaft support portion of the spindle 22. Further, as shown in FIG. 15, the work chuck 21 is provided with three chuck pieces 21a and a pair of six hydraulic cylinders 21b for opening and closing each chuck piece 21a. Pressure oil can be supplied to 21b through an oil passage 21c formed in the bearing sleeve 20a and an oil passage 21d formed in the spindle 22.
[0028]
The oscillation device 24 includes a drive shaft 240 in the Y-axis direction that is positioned in the X-axis direction of the spindle 22 and is pivotally supported in the base body 20. The first phase is 180 ° different from the drive shaft 240 in phase. And the second pair of eccentric portions 241 ₁ 241 ₂ Are arranged in parallel, and the first eccentric portion 241 ₁ In addition, a connector 22 a pivotally supported on the tail end of the spindle 22 is connected to the first connecting rod 242. ₁ The balance weight 243 is accommodated in the base body 20 so as to be free to move in the X-axis direction by being positioned in the X-axis direction from the drive shaft 240, and the balance weight 243 is stored in the second connecting rod 242. ₂ Through the second eccentric portion 241 ₂ It is linked to. Thus, according to the rotation of the drive shaft 240, the spindle 22 and the balance weight 243 are oscillated in the X-axis direction in opposite phases.
[0029]
Each eccentric part 241 ₁ 241 ₂ Is composed of an eccentric shaft 241a integrated with the drive shaft 240 and an eccentric collar 241b extrapolated to the eccentric shaft 241a. ₁ 241 ₂ The eccentric collars 241b and 241b are connected to each other via an Oldham joint, and the second eccentric portion 241 is connected. ₂ The cylindrical shaft 240a extrapolated to the non-eccentric portion of the drive shaft 240 is connected to the eccentric collar 241b via the Oldham coupling, and thus, according to the relative rotation between the cylindrical shaft 240a and the drive shaft 240, each eccentric collar The relative phase between the shaft 241b and each eccentric shaft 241a changes, and the amount of eccentricity of each eccentric collar 241b with respect to the shaft center of the drive shaft 240, that is, the oscillation amplitude varies. Then, a pulley 240d connected to a servo motor 240b mounted on the upper surface of the base body 20 via a belt 240c is attached to the cylindrical shaft 240a so that the cylindrical shaft 240a and the drive shaft 240 can be rotated relative to each other. A clutch plate 240g having a plurality of pin holes 240f that can be engaged with engaging pins 240e protruding on the outer surface of the pulley 240d is formed on the outer end of the drive shaft 240 protruding from the 240a. The cylinder 240k that pulls the clutch plate 240g away from the pulley 240d via the engaging member 240j that engages with the bracket plate 20g is engaged with the bracket 20b that is fixed to the base body 20 by being urged and engaged with the rotation by the key 240i. It is installed. When the clutch plate 240g is pulled away from the pulley 240d, the engagement pin 240e is disengaged from the pin hole 240f, and the clutch plate 240g and the pulley 240d are disconnected, and the pin 20 240f protrudes from the bracket 20b. When the pin 240l is engaged and the clutch plate 240g is prevented from rotating, and the servo motor 240b is driven in this state, the cylinder shaft 240a is rotated with respect to the drive shaft 240, and the oscillation amplitude is adjusted. After the adjustment, the clutch plate 240g is pressed against the pulley 240d by the spring 240h. According to this, the engagement pin 240e is engaged with the predetermined pin hole 240f, and the clutch plate 240g is connected to the pulley 240d. When the servo motor 240b is driven, the drive shaft 240 is rotated through the pulley 240d and the clutch plate 240g, and the crankshaft W is oscillated in the X-axis direction through the spindle 22.
[0030]
In this oscillation, the balance weight 243 is oscillated in the X-axis direction in the opposite phase to the spindle 22 as described above, and the vibration force due to the oscillation of the spindle 22 and the crankshaft W is the vibration force due to the oscillation of the balance weight 243. Offset. However, if the weight of the crankshaft W changes due to the model change, the vibration force cannot be completely cancelled. Therefore, in this embodiment, the weight of the balance weight 243 is set to be equal to the total weight of the spindle 22 and the lightest crankshaft, and the balance weight 243 is provided with a connecting portion that protrudes from the outer surface of the base body 20. The sub weight 244 is detachably attached to the connecting portion, and when changing the model, the sub weight 244 having a weight equal to the weight difference between the crankshaft of the next model and the lightest crankshaft is attached to the connecting portion. Even if the weight changes, the vibration force can be completely cancelled. Here, the balance weight 243 is supported so as to be freely movable in the X-axis direction via a pair of guide bars 243a and 243a slidably passed through the end wall portion 20c at the tail end of the base body 20 in the X-axis direction. In order to use both guide bars 243a and 243a as the connecting portion, the subweight 244 is inserted into the outer end portions of the both guide bars 243a and 243a protruding outward from the end wall portion 20c, and both guide bars 243a are inserted. , 243a, the subweight 244 is prevented from coming off by a presser plate 244b which is detachably attached to the outer end surface of the 243a by a screw 244a. In the drawing, reference numeral 243b denotes a set screw for fixing each guide bar 243a to the balance weight 243.
[0031]
On the outer surface of the headstock 2, a processing tool 8 for a sealing surface that finishes a sealing surface Wd that is in sliding contact with an oil seal at one end of the crankshaft W. ₁ Is provided. This machining tool 8 ₁ Is constituted by a grinding tool in which a slide bar 82 that is movable in the radial direction of the crankshaft W is inserted into a tool body 81 attached to a tool carrier 80, and a superfinishing grindstone 83 is attached to the tip of the slide bar 82. The cylinder 84 incorporated in the tool body 81 advances the slide bar 82 toward the crankshaft W inward in the radial direction so that the grindstone 83 contacts the seal surface Wd. The grindstone 83 is held by a clamp member 831 on a holder 830 similar to the grindstone 73 holder 730 of the grinding tools 7J and 7P, and a pair of long and short pins 832 and 833 projecting from the tail end of the holder 830. Is inserted into a pair of long and short pin holes 834 and 835 formed on the slide bar 82, and a ball plunger 836 provided on the slide bar 82 is engaged with a groove 832a formed on the peripheral surface of the pin 832 to slide the grindstone 83. It is attached to the bar 82.
[0032]
Also, the sealing surface machining tool 8 ₁ Is supported by a tool rail 80 slidably in the X-axis direction on a guide rail 8a provided on a side surface facing the front side in the Y-axis direction of the tip end portion of the head body 20 of the headstock 2. The bolt 80 is bolted to the guide rail 8a so that its position can be adjusted in the X-axis direction by means of a fastening bolt 80b inserted through an elongated hole 80a formed in the X-axis direction. Thus, even if the axial distance between the shaft end and the seal surface Wd is changed by changing the model of the crankshaft W, the machining tool 8 is adjusted in accordance with this change. ₁ Can be adjusted in the X-axis direction to allow the grindstone 83 to face the seal surface Wd.
[0033]
As shown in FIG. 16, the tailstock 3 supports a tailstock shaft 31 that contacts the other end of the crankshaft W in the base body 30 so as to be slidable in the X-axis direction. A spring 32 that urges the X-axis direction toward the headstock 2 side is housed. Further, on the outer surface of the tailstock 3, a processing tool 8 for a sealing surface for finishing the sealing surface Wd at the other end of the crankshaft W is provided. ₂ Is provided. This machining tool 8 ₂ Is as shown in FIG. 17 and FIG. ₁ The same reference numerals as those described above are attached to the members common to and the description thereof is omitted. Sealing surface processing tool 8 provided on the tailstock 3 ₂ Is supported by a guide rail 8a provided on the upper surface of the pedestal main body 30 so as to be slidable in the X-axis direction in the tool carrier 80, and a cylinder 85 that advances and retracts the tool carrier 80 in the X-axis direction on the upper surface of the pedestal main body 30. In addition, a stopper plate 86 on which a plurality of stoppers 86a having different lengths are attached at intervals in the circumferential direction is provided so as to be freely rotatable, and any one of these stoppers 86a is provided on the tool carrier 80. The operating position opposite to the contact portion 80c is selected, and in this state, the tool carrier 80 is advanced forward in the X-axis direction by the cylinder 85 so that the contact portion 80c contacts the stopper 86a. Thus, according to the length of the stopper 86a selected as the operating position, the machining tool 8 ₂ Will be adjusted in the X-axis direction, and even if the axial distance between the seal surface Wd at the other end and the shaft end changes due to the model change of the crankshaft W, this axial distance will be accommodated. By selecting the length stopper 86a as the operating position, the grindstone 83 can be made to face the seal surface Wd.
[0034]
1 and 2, the tailstock 3 includes the processing unit 5. ₁ , 5 ₂ A support base 33 projecting to the opposite side of the Y-axis direction, that is, the front side in the Y-axis direction, is fixed to the arrangement portion of the first and second axial portions, and thrusts on both axial sides of a predetermined journal portion Wa of the crankshaft W are fixed to the support base 33. A thrust receiving surface processing tool 9 for finishing the receiving surfaces We and We is mounted so that the position thereof can be adjusted in the X-axis direction.
[0035]
As shown in FIGS. 19 to 21, the thrust receiving surface processing tool 9 has a pair of arms 92, 92 that can be opened and closed in the X-axis direction at the tip end in the Y-axis direction of the tool body 91 supported by the tool carrier 90. And a wrapping tool in which a wrapping tape 93 is stretched along the outer surfaces of both arms 92, 92. The arms 92, 92 are connected between the arm portions Wc, Wc on both sides of a predetermined journal Wa. The wrapping tape 93 is pressed against the thrust receiving surfaces We and We by inserting the arms 92 and 92 in the X-axis direction. The tool carrier 90 is provided with a supply reel 930 and a take-up reel 931 for the wrapping tape 93, and wraps between the reels 930 and 931 on the outer surfaces of both arms 92 and 92 via a plurality of guide pulleys 932. A tape 93 is stretched, and a winding mechanism 933 driven by a cylinder 933a is mounted on the tool carrier 90 so that the wrapping tape 93 is periodically wound around a winding reel 931 with a fixed length.
[0036]
Both arms 92, 92 are fixed to a pair of sliders 92b, 92b supported at the tip end in the Y-axis direction of the tool body 91 via a pair of guide bars 92a, 92a so as to be slidable in the X-axis direction. The piston rod 92d of the cylinder 92c mounted on one slider 92b is connected to the projecting piece 92e on the other slider 92b, so that both arms 92, 92 can be opened and closed in the X-axis direction by the cylinder 92c. I am doing so.
[0037]
The tool main body 91 is supported by a guide block 91a erected on the tool carrier 90 through a pair of guide bars 91b and 91b so as to be slidable in the Y-axis direction, and an oscillation motor 91c mounted on the tool carrier 90. The tool main body 91 is connected to an eccentric portion 91e provided on the output shaft 91d via a connecting rod 91f, and the tool main body 91, that is, both the arms 92 and 92 can be oscillated in the Y-axis direction by an oscillation motor 91c. I am doing so.
[0038]
The tool carrier 90 is mounted on a guide rail 90b fixed to the movable table 95 by a cylinder 90a on a movable table 95 supported by the support table 33 through a pair of guide bars 95a and 95a so as to be movable in the X-axis direction. The Y-axis direction is supported along the Y axis direction. A movable plate 95 is provided with a stopper plate 96 on which a plurality of stoppers 96a having different lengths are attached at intervals in the circumferential direction, and any one of these stoppers 96a is attached to the tool carrier 90. The operation position opposite to the provided contact portion 90c is selected so that the advance of the tool carrier 90 in the Y-axis direction toward the crankshaft W by the cylinder 90a can be restricted by the contact of the contact portion 90c with the stopper 96a. I have to. Thus, even when the diameter of the journal portion Wa is changed by changing the model of the crankshaft W, the advancement of the machining carrier 90 can be performed by the arm 92, by selecting the stopper 96a having a length corresponding to this diameter as the operating position. The front end of 92 can be stopped at a position immediately before contacting the peripheral surface of the journal portion Wa.
[0039]
In addition, an adjustment plate 97 extending in the X-axis direction toward the support base 33 is attached to the movable base 95, and adjustment is screwed into a fixed position of the support base 33 at a plurality of positions in the X-axis direction of the plate 97. An adjustment hole 97b through which the bolt 97a can be inserted is formed, and by changing the adjustment hole 97b through which the adjustment bolt 97a is inserted, the movable base 95, that is, the thrust receiving surface machining tool 9 can be adjusted in the X-axis direction. ing. Thus, even if the axial distance between the predetermined journal portion Wa having the thrust receiving surfaces We and We on both sides and the shaft end is changed by changing the model of the crankshaft W, the adjustment hole 97b corresponding to this distance is provided. By selecting and screwing the adjustment bolt 97a into the fixed position of the support base 33 through the adjustment hole 97b, the arms 92, 92 of the processing tool 9 can be made to face the predetermined journal portion Wa.
[0040]
When finishing a crankshaft W for a four-cylinder engine as shown in FIG. ₁ , 5 ₂ The tool main bodies 61 and 71 of the pin machining tools 6P and 7P on the first movable table 50 are supported in a state of being offset in the Y-axis direction with respect to the tool carriers 60 and 70, and on the second movable table 51. The tool main bodies 61 and 71 of the pin machining tools 6P and 7P are supported in a state of being deviated forward in the Y-axis direction with respect to the tool carriers 60 and 70, and the first machining unit 5 in advance. ₁ Is shifted to the first machining position where the journal machining tool 6J on the second movable platform 51 faces the first # 1 journal section Wa from the shaft end on the tailstock 3 side. Then, after supporting the crankshaft W set on the work support 4 between the headstock 2 and the tailstock 3, the journal machining tool 6J is advanced toward the crankshaft W in the Y-axis direction. Then, the clamp arms 62 and 62 of the machining tool 6J are closed to grip the journal portion Wa of # 1, and then the crankshaft W is rotated and oscillated in the X-axis direction via the spindle 22 of the headstock 2, # 1 journal portion Wa is polished.
[0041]
When this polishing is completed, the first and fourth # 1 and # 4 pin portions Wb from the shaft end are rotated to the far dead center position, and the second and third # 2 and # 3 pin portions are rotated. Wb stops at the phase at the near dead center position, and then the machining tool 6J is temporarily retracted in the Y-axis direction, and the first machining unit 5 ₁ The journal and pin processing tools 6J and 6P on the first movable base 50 are the # 4 journal section Wa and # 3 pin section Wb, and the journal and pin processing tools 6J on the second movable base 51. , 6P are shifted to the second machining position facing the journal part Wa of # 2 and the pin part Wb of # 1, respectively, and then these machining tools 6J, 6P are advanced in the Y-axis direction before these machining tools 6J, 6P. The clamp arms 62 and 62 are closed to grip the journal portion Wa and the pin portion Wb. In this state, the crankshaft W is rotated and oscillated in the X-axis direction, and the journal portions Wa and # 4 of # 2 and # 4 are The pin portions Wb of 1 and # 3 are polished.
[0042]
When this polishing is completed, the rotation of the spindle 22 stops at a phase where the # 1 and # 4 pin portions Wb are at the far dead center position, and the # 2 and # 3 pin portions Wb are at the near dead center position. The respective processing tools 6J and 6P are once retracted in the Y-axis direction. Next, the crankshaft W is rotated halfway so that the # 1 and # 4 pin portions Wb are in the near dead center position, and the # 2 and # 3 pin portions Wb are in the far dead center position. Processing unit 5 ₁ The journal and pin processing tools 6J and 6P on the first movable base 50 are # 5 journal section Wa and # 4 pin section Wb, and the journal and pin processing tools 6J on the second movable base 51. , 6P are shifted to the third machining position facing the journal part Wa of # 3 and the pin part Wb of # 2, respectively, and then these machining tools 6J, 6P are advanced in the Y-axis direction, and then each of these machining tools 6J, 6P. The clamp arms 62 and 62 are closed and the journal portion Wa and the pin portion Wb are gripped. In this state, the crankshaft W is rotated and the X-axis oscillation is performed, and the journal portions Wa and # 2 of # 3 and # 5 are The # 4 pin portion Wb is polished.
[0043]
When the polishing of all the journal portions Wa and the pin portions Wb is completed as described above, the second processing unit 5 is next processed. ₂ Is shifted to the first machining position similar to the above, and the second machining unit 5 ₂ The journal processing tool 7J on the second movable table 51 is used to superfinish the # 1 journal portion Wa, and then the second processing unit 5 ₂ Is shifted to the second machining position similar to the above, and the second machining unit 5 ₂ Super finishing of # 4 journal portion Wa and # 3 pin portion Wb with journal and pin processing tools 7J and 7P on first movable table 50, and journal and pin on second movable table 51 # 2 journal portion Wa and # 1 pin portion Wb are superfinished by machining tools 7J and 7P for the first, and finally the second machining unit 5 ₂ Is shifted to the third machining position similar to the above, and the second machining unit 5 ₂ Super finishing of # 5 journal portion Wa and # 4 pin portion Wb with journal and pin processing tools 7J and 7P on first movable table 50, and journal and pin on second movable table 51 Super finishing of the # 3 journal portion Wa and the # 2 pin portion Wb is performed by the machining tools 7J and 7P for use.
[0044]
By the way, the crankshaft W is oscillated in the X-axis direction even in the super-finishing process. However, when finishing the sealing surface Wd, the grinding surface in the X-axis direction, that is, the axial direction of the crankshaft W is applied to the sealing surface Wd. Therefore, the oscillation of the crankshaft W should be stopped so that the sealing performance is not adversely affected. Therefore, the first processing unit 5 ₁ After the polishing of the journal portion Wa and the pin portion Wb by the second processing unit 5 ₂ The seal surface machining tool 8 provided on the headstock 2 and the tailstock 3 using the waiting time until the superfinishing of the journal portion Wa and the pin portion Wb is started. ₁ , 8 ₂ The slide bar 82 is advanced inward in the radial direction to bring the grindstone 83 into contact with each seal surface Wd, and the thrust receiving surface processing tool 9 is advanced toward the crankshaft W and then the arms 92 and 92 are opened. The wrapping tape 93 is brought into contact with the thrust receiving surfaces We and We on both sides of a predetermined journal portion, for example, the # 2 journal portion Wa, and the crankshaft W is oscillated in the X-axis direction in this state. The sealing surface Wd and the thrust receiving surface We are finished by simply rotating. At this time, the tool body 91 of the thrust receiving surface processing tool 9 is oscillated in the Y-axis direction so that the thrust receiving surface We is not provided with circumferential polishing streaks.
[0045]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the bending rigidity of the clamp arm in the X-axis direction is improved and the tilting of the clamp arm in the X-axis direction is prevented, so that the crankshaft The movement of the clamp arm in the X-axis direction when oscillating in the axial direction can be prevented, and the processing accuracy is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an example of a finishing apparatus for a crankshaft equipped with a lapping tool of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the apparatus of FIG.
3 is an enlarged front view of the machining unit as seen from line III-III in FIG.
FIG. 4 is a plan view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a side view of a tool advance state cut by a VV line in FIG.
6 is an enlarged cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
FIG. 7 is a side view of the tool advanced state cut along line VII-VII in FIG.
8 is an enlarged cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a side view of the tool advanced state cut along line IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
11 is an enlarged cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG.
FIG. 12 is a side view of the tool advanced state cut along the line XII-XII in FIG.
13 is an enlarged cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG.
16 is an enlarged cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
17 is a plan view seen from the direction of arrow XVII in FIG.
18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.
FIG. 19 is an enlarged plan view of a partial cutting of a machining tool for a thrust receiving surface.
20 is a front view seen from the direction of arrow XX in FIG.
21 is a cross-sectional view taken along line XXI-XXI in FIG.
FIG. 22 is a plan view of the crankshaft.
[Explanation of symbols]
6J, 6P Wrapping tool 60 Tool carrier
60a Guide piece (side guide part)
60b Guide plate (side guide part)
61 Tool body 62 Clamp arm
62a Pivot pin (Pivot part) 62b Rim part
63 Wrapping tape

Claims (2)

クランクシャフト（Ｗ）のピン部（Ｗｂ）またはジャーナル部（Ｗａ）から成る被加工部をラッピングテープ（６３）を用いて研磨するクランクシャフト用ラッピング工具であって、
３軸直交座標系のクランクシャフト（Ｗ）の軸線に平行な座標軸をＸ軸、Ｘ軸に直交する２つの座標をＹ軸及びＺ軸として、
工具キャリア（６０）に支持される工具本体（６１）に、工具本体（６１）からＹ軸方向先方にのびてクランクシャフト（Ｗ）の被加工部を把持する１対のクランプアーム（６２、６２）をＹ軸方向尾端部においてＺ軸方向に開閉自在に枢支し、両クランプアーム（６２、６２）のＺ軸方向の対向面に沿わせてラッピングテープ（６３）を張設するものにおいて、
各クランプアーム（６２、６２）に、クランクシャフト（Ｗ）の被加工部を両クランプアーム（６２、６２）により把持した状態で被加工部を中心にして描かれるクランクシャフト（Ｗ）のアーム部（Ｗｃ）の回転軌跡円（ａ）より外側に位置させてリム部（６２ｂ）を形成し、このリム部（６２ｂ）は、各クランプアーム（６２、６２）のＹ軸方向尾端部からＹ軸方向先端部に亘って延在し、被加工部を中心にして描かれるクランクシャフト（Ｗ）のアーム部（Ｗｃ）の回転軌跡円（ａ）の内側部よりＸ軸方向の厚さが大きく形成されていると共に、
工具キャリア（６０）に、両クランプアーム（６２、６２）のＹ軸方向尾端部をＸ軸方向両側から摺動自在に挟持するサイドガイド部を設ける、
ことを特徴とするクランクシャフト用ラッピング工具。A crankshaft lapping tool for polishing a workpiece portion comprising a pin portion (Wb) or a journal portion (Wa) of a crankshaft (W) using a lapping tape (63) ,
The coordinate axis parallel to the axis of the crankshaft (W) of the three-axis orthogonal coordinate system is the X axis, and two coordinates orthogonal to the X axis are the Y axis and the Z axis,
A pair of clamp arms (62, 62 ) that extends from the tool body (61) to the Y axis direction forward to the tool body (61) supported by the tool carrier (60) and grips the workpiece of the crankshaft (W). ) Is pivotably supported in the Z-axis direction at the tail end portion in the Y-axis direction, and the wrapping tape (63) is stretched along the opposing surfaces in the Z-axis direction of both clamp arms (62, 62) . ,
Each clamp arm (62, 62), the arm portion of the crank shaft (W) drawn around the workpiece portion while gripping by the work end of the crankshaft (W) both clamp arms (62, 62) A rim portion (62b) is formed outside the rotation trajectory circle (a ) of (Wc) , and this rim portion (62b) extends from the tail end portion in the Y-axis direction of each clamp arm (62, 62). The thickness in the X-axis direction is larger than the inner part of the rotation locus circle (a) of the arm part (Wc) of the crankshaft (W) drawn around the tip part in the axial direction and drawn around the work part. Formed ,
The tool carrier (60) is provided with a side guide portion that slidably holds the Y-axis direction tail ends of both clamp arms (62, 62) from both sides in the X-axis direction.
A lapping tool for a crankshaft characterized by that. クランクシャフト（Ｗ）のピン部（Ｗｂ）を研磨する請求項１に記載のラッピング工具であって、
前記工具キャリア（６０）に前記工具本体をＹ軸方向に遊動自在に、且つ、Ｚ軸方向に揺動自在に支持するものにおいて、
クランクシャフト（Ｗ）のピン部（Ｗｂ）を前記両クランプアーム（６２、６２）により把持した状態でピン部（Ｗｂ）を工具キャリア（６０）に対しＹ軸方向に最接近する近死点位置からＹ軸方向に最離間する遠死点位置に公転させたときの両クランプアーム（６２、６２）の工具本体（６１）に対する枢支部のＹ軸方向移動ストロークが完全に収まる所定のＹ軸方向範囲を設定し、
工具キャリア（６０）に、このＹ軸方向範囲全域に亘って前記サイドガイド部を設ける、
ことを特徴とするクランクシャフト用ラッピング工具。The lapping tool according to claim 1, wherein the pin portion (Wb ) of the crankshaft (W) is polished.
In the tool carrier (60) , the tool body is supported so as to be freely movable in the Y-axis direction and swingable in the Z-axis direction.
Near dead center position where the pin portion (Wb) is closest to the tool carrier (60) in the Y-axis direction while the pin portion (Wb ) of the crankshaft (W) is gripped by the clamp arms (62, 62). Predetermined Y-axis direction in which the stroke of movement in the Y-axis direction of the pivot portion relative to the tool main body (61) of both clamp arms (62, 62) when completely revolving to the far dead center position farthest away from the Y-axis direction completely falls Set the range,
The side guide portion is provided on the tool carrier (60) over the entire range in the Y-axis direction.
A lapping tool for a crankshaft characterized by that.

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