JP4106535B2

JP4106535B2 - 内面加工装置

Info

Publication number: JP4106535B2
Application number: JP2002130748A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　一郎; 光信流郷; 英樹山本
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2022-05-02
Also published as: JP2003326407A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデファレンシャルギアケース（以下、「デフケース」という）等のワークの内面を加工する内面加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の内面加工装置は、例えば次のように構成されている。すなわち、同一軸線上で対向して配置され往復動可能に構成された一対のスピンドルと、これらスピンドルの軸線回りに回転自在に支持されたカッタとを備えている。そして、例えばデフケースの内面加工を行う際には、ケース内にカッタを配置した後、各スピンドルをケース内面に開口する孔から挿入し、これらスピンドルによってケース内でカッタを挟圧保持する。続いて、一方のスピンドルを回転駆動させ、これに伴ってカッタを回転させる。この状態で、両スピンドルとともにカッタを挟圧保持した状態で軸線方向に移動させ、デフケース内面の球面座或いは平面座を切削加工する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなデフケースには、トランスミッションの出力軸に噛合するリングギアを取り付けるためのフランジが形成されている。そして、デフケースを加工する際には、例えば特開２００１−４７３３３号公報に記載されているように、フランジに形成されたボルト取付用の穴を用いて位置決めが行われていた。すなわち、フランジに形成されたボルト穴にピンを嵌合し、これにより球面座或いは平面座加工のための位置決めが行われていた。しかしながら、フランジは、実際に加工が行われるデフケースの内面から離れた位置に設けられているため、このようにフランジの穴を基準に位置決めをすると、加工誤差が大きくなるという問題があった。
【０００４】
また、次のような問題も指摘されている。上記した２つのスピンドルは独立した駆動装置により往復動され、カッタを挟圧保持したまま一体となって移動する。このとき、例えば特開平１０−２７７８２５号公報又は特開平１１−１６５２１１号公報に記載されているように、一方のスピンドルが切削のために前進すると、他方のスピンドルはカッタを一定の圧力で押圧した状態で後退するように制御される。このように、両スピンドルはカッタを挟圧保持しつつ同期して往復動しなければならないため、その制御は容易ではなかった。特に、加工に適した挟持圧力をバランスよく保たなければならないため、例えば、加工時の負荷の変動によりこのバランスが狂うと、芯がずれた状態で加工されることがあり、必ずしも精度の高い加工が行えるとは言えなかった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、内面加工の際に精度の高いワークの位置決めを容易に行うことができ、高精度の加工を行うことができる内面加工装置を提供することを第１の目的とする。また、加工の際のスピンドルの制御を容易に行うことができ、精度の高い加工を可能とする内面加工装置を提供することを第２の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記第１の目的を達成するため、スピンドル軸線回りに回転駆動可能な駆動スピンドルと、該駆動スピンドルを支持し前記スピンドル軸線方向に往復動自在な第１スライドユニットと、前記スピンドル軸線上で前記駆動スピンドルと対向配置された従動スピンドルと、該従動スピンドルを前記スピンドル軸線回りに回転自在に支持し該スピンドル軸線方向に往復動自在な第２スライドユニットと、前記両スライドユニットの間に配置されワークを保持可能な保持部と、ワークの開口部から該ワーク内に挿入され、該ワーク内で前記駆動スピンドル及び従動スピンドルにより挟圧保持される工具とを備え、該工具は、前記駆動スピンドルの回転駆動に伴って回転し、挟圧保持された状態で前記両スピンドルとともに前記スピンドル軸線方向に移動することでワークの内面を加工するように構成された内面加工装置において、前記保持部を挟む位置の少なくとも一方に配置され、前記スピンドル軸線に平行な軸線に沿って往復動可能な少なくとも一つの位置決め部材を備え、前記保持部は、前記両スライドユニットの間で前記スピンドル軸線を横切る方向に移動可能となっており、前記保持部上のワークを前記位置決め部材の軸線上に配置した後、前記位置決め部材をワークに形成された基準孔に挿入することにより、ワークの位置決めを行い、位置決めされたワークを前記保持部により移動させ、前記スピンドル軸線上に位置させるように構成されていることを特徴とする内面加工装置を提供するものである。
【０００７】
前記位置決め部材は、前記工具によるワークの加工の際に、前記工具の回転中心軸線上でワークの内面に開口する基準孔に挿入されるものとすることができる。
【０００８】
また、前記位置決め部材は、前記第１及び第２スライドユニットの少なくとも一方に配設されているものとすることができる。
【０００９】
また、本発明は、上記第２の目的を達成するため、スピンドル軸線回りに回転駆動可能な駆動スピンドルと、該駆動スピンドルを支持し前記スピンドル軸線方向に往復動自在な第１スライドユニットと、前記スピンドル軸線上で前記駆動スピンドルと対向配置された従動スピンドルと、該従動スピンドルを前記スピンドル軸線回りに回転自在に支持し該スピンドル軸線方向に往復動自在な第２スライドユニットと、前記両スライドユニットの間に配置されワークを保持可能な保持部と、ワークの開口部から該ワーク内に挿入され、該ワーク内で前記駆動スピンドル及び従動スピンドルにより挟圧保持される工具とを備え、該工具は、前記駆動スピンドルの回転駆動に伴って回転し、挟圧保持された状態で前記両スピンドルとともに前記スピンドル軸線方向に移動することでワークの内面を加工するように構成された内面加工装置において、前記両スライドユニットを連結し、これらを相互間の接近位置及び離反位置に保持し得る第１駆動手段と、前記両スライドユニットのいずれか一方に接続され、該スライドユニットを前記スピンドル軸線方向に往復動させる第２駆動手段とを備えたことを特徴とする内面加工装置を提供するものである。
【００１０】
前記保持部は、前記両スライドユニットの間で前記スピンドル軸線を横切る方向に移動可能となっており、前記第１スライドユニットは、前記保持部の移動方向に並ぶ複数の前記駆動スピンドルを備えるとともに、前記第２スライドユニットは、前記複数の駆動スピンドルそれぞれと対応する複数の前記従動スピンドルを備えており、前記保持部は、前記スピンドル軸線方向及び前記保持部の移動方向に対して直交する軸回りに回転割り出し可能に構成されているものとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内面加工装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る内面加工装置の平面図、図２は図１の正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。本実施形態では、この内面加工装置を用いてデフケースを内面加工する場合について説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、この内面加工装置は、同図中のＸ方向に対向して配置される第１及び第２スライドユニット１，３と、これらスライドユニット１，３の間に配置され、処理対象となるワークを保持するワーク保持ユニット（保持部）５と、ワークを加工する２つのカッタユニット７，９（図２では手前のもののみ表示）とを備えている。
【００１３】
図４は加工対象となるデフケースの断面図である。同図に示すように、このデフケースＷは、本体部Ｗ１と、この本体部Ｗ１の両端に設けられた筒状のジャーナル部Ｗ２，Ｗ３とからなり、本体部Ｗ１には、ジャーナル部Ｗ２，Ｗ３と連通するとともにデファレンシャルギアが配置される開口部Ｗ４が形成されている。開口部Ｗ４の内壁面において、ジャーナル部Ｗ２，Ｗ３の軸線が通過する一対の面Ｃ１には、以下に説明する加工により平面座が形成される。一方、平面座と直交する開口部の内壁面Ｃ２には、球面座が形成される。なお、球面座が形成される内壁面Ｃ２には、その曲率中心上に軸線を位置させるようにしてシャフトが挿入されるシャフト挿入孔Ｗ５が形成されている。
【００１４】
図１に戻って内面加工装置の説明を続ける。図１の左側に位置する第１スライドユニット１は、Ｘ方向に延びる一対の第１レール１１上にレールブラケット１３を介して往復動自在に支持されている。このスライドユニット１上には、Ｘ方向に延びる一対の第１及び第２駆動スピンドル１５，１７がＹ方向に並んで設けられており、これら駆動スピンドル１５，１７はスライドユニット１に取り付けられたスピンドルハウジング１６，１８に収納され、Ｘ軸（スピンドル軸線）回りに回転自在に支持されている。各駆動スピンドルの先端部１５ａ，１７ａは、後述するカッタ部材と係合可能なスプライン又は角部が形成されている。また、これら先端部１５ａ，１７ａは、デフケースＷのジャーナル部Ｗ２，Ｗ３の内径、或いは球面座に形成されたシャフト挿入孔Ｗ５に挿入可能な径に形成されている。
【００１５】
図２に示すように、第１スライドユニット１における駆動スピンドル１５，１７の上方には、第１モータ１９が取り付けられ、このモータ１９により両駆動スピンドル１５，１７が回転駆動される。より詳細には、図３に示すように、各駆動スピンドル１５，１７の後端部に取り付けられたプーリ２１，２３、及び第１モータ１９の回転軸に取り付けられたプーリ２５にベルト２７が巻回され、このベルト２７に一対のテンションローラ２９ａ，２９ｂが回転自在に当接している。したがって、第１モータ１９の駆動により両駆動スピンドル１５，１７が同時に回転する。
【００１６】
図１に示すように、第１スライドユニット１の下方には、Ｘ方向に延びるボールネジ３１が配設されている。このボールネジ３１は、第１スライドユニット１の下面に回転自在に取り付けられたナット３３に螺合するとともに、一端部が第２モータ３５に接続されている。これらは、ＮＣ制御されており、第２モータ３５の駆動によって第１スライドユニット１がＸ方向に往復動するようになっている。ここで、上記ボールネジ３１、ナット３３及び第２モータ３５が本発明の第２駆動手段に相当する。
【００１７】
また、このスライドユニット１の一側部（図１の上側）には、ブラケット３７を介して第１位置決め部材３９が取り付けられている。第１位置決め部材３９は、Ｘ方向に延びる棒状部材３９ａと、その後端部を収納するケース３９ｂとを備えている。棒状部材３９ａは、先端部がデフケースＷ内のシャフト挿入孔Ｗ５に挿入可能な径、より詳細には、後述する位置決めの際の許容誤差内の径の相違になるように僅かに小さい径に形成されている。また、ケース３９ｂ内には、棒状部材３９ａを第２スライドユニット３側へ付勢するバネ（図示省略）が設けられており、例えば棒状部材３９ａの先端が異物に接触してデフケースに挿入できなかった場合には、バネが撓んで棒状部材３９ａがケース３９ｂ内に後退するように構成されている。
【００１８】
一方、第１スライドユニット１と対向する位置に配設された第２スライドユニット３は、第１スライドユニット１と同様に、一対の第２レール４１上にレールブラケット４３を介して支持されており、その上部には、スピンドルハウジング４４，４６に収納された第１及び第２従動スピンドル４５，４７が設けられている。これら従動スピンドル４５，４７は、上記した第１及び第２駆動スピンドル１５，１７それぞれと対向する位置で同一軸線上に延びるように配置されており、スピンドルハウジング４４，４６内でＸ軸回りに回転自在に支持されている。各従動スピンドルの先端部４５ａ，４７ａには、後述するカッタ部材と係合可能なテーパが形成されている。また、このスライドユニット３には、第１位置決め部材３９と同一構成の第２位置決め部材４９がブラケット５１を介して設けられている。この第２位置決め部材４９の棒状部材４９ａは、第１位置決め部材３９の棒状部材３９ａと対向する位置に、同一軸線上に延びるように配置されている。
【００１９】
また、第２スライドユニット３の下面には、Ｘ方向に延び、スライドを規制するためのロッド５０が取り付けられており、このロッド５０の端部がストッパ５２に当接することにより、第１及び第２スライドユニット１，３の離間距離が規制されるようになっている。
【００２０】
図１に示すように、第１及び第２スライドユニット１，３は、油圧シリンダ装置５３によって連結されている。この油圧シリンダ装置５３は、Ｘ方向に延び各スライドユニット１，３の位置決め部材３９，４９とは反対側の側部（同図の下側）に取り付けられている。より詳細には、油圧シリンダ装置５３のシリンダ部５３ａがブラケット５５を介して第１スライドユニット１に取り付けられるとともに、プランジャ部５３ｂの先端がブラケット５７を介して第２スライドユニット３に取り付けられている。そして、この油圧シリンダ装置５３を伸縮させることで、両スライドユニット１，３を近接離間することができる。この油圧シリンダ装置５３が本発明の第１駆動手段に相当する。
【００２１】
図５及び図６は、ワーク保持ユニットを示す図であり、図５（ａ）はワーク保持ユニットの平面図、図５（ｂ）はデフケースを載置した状態での図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図６は図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。ワーク保持ユニット５は、両スライドユニット１，３の間をＹ方向に往復動するように構成されており、Ｙ方向に延びる第３レール５９に支持されたベース部６１と、このベース部６１上で回転可能に支持されデフケースＷを保持するワーク取付治具６３とを備えている（図２参照）。図５（ａ）に示すように、ワーク取付治具６３は、円形の回転割り出しテーブル６２を有しており、ベース部６１に設けられたギアボックス（図示省略）及び第３モータ６４（図７参照）によりＺ軸を回転軸として回転し、デフケースＷの向きを９０°変えることができる。
【００２２】
図５（ｂ）に示すように、ワーク取付治具６３は、初期状態においてデフケースＷの両ジャーナル部Ｗ２，Ｗ３がＸ方向に延びるようにデフケースＷを保持する。そして、３つの押圧用の部材によりデフケースＷを押圧して固定するように構成されている。すなわち、デフケースＷは、ジャーナル部Ｗ２，Ｗ３を上方から押圧するクランプ部材６７、本体部Ｗ１の外壁をＸ方向に押圧する側面押圧部材６９、及びデフケースＷのＸ軸回りの回転を防止するために本体部Ｗ１の下部を下方から押圧するロック部材７１によりワーク取付治具６３に固定される。
【００２３】
図５及び図６に示すように、側面押圧部材６９は、一対の支持部材７３の上端部の間にＸ方向に揺動自在に支持されている。この支持部材７３は、下端部が基台６５に対して揺動自在に支持されるとともに、プッシュピン７５により下端部を図中のＳ方向へ押圧され、これにより支持部材７３の上端部は図中のＲ方向へ付勢されている。また、支持部材７３のＲ方向を向く面には傾斜面７３ａが形成され、この傾斜面７３ａにくさび形の摺接部材７７が摺接している。摺接部材７７は、油圧シリンダ７９に接続されたロッド８１によりバネ８２を介して上下方向に往復動するようになっている。そして、デフケースＷを固定するには、図６（ｂ）に示すように、ロッド８１により摺接部材７７を上方に押し上げる。これにより摺接部材７７と摺接する支持部材７３が押圧され矢印の方向に揺動する。支持部材７３が揺動すると、これに支持された側面押圧部材６９がデフケースＷの本体部Ｗ１側面を押圧する。このように、デフケースＷは、油圧シリンダ７９の作動力が直接及ぶことなく面でその位置が保持されるため、加工面の壁が薄い場合にも、その加工面が歪むことなく、精度よく仕上げることができる。
【００２４】
図７は図２のＢ−Ｂ線断面図である。図７に示すように、本実施形態の内面加工装置は、２つのカッタユニット、つまりデフケースＷの平面座を加工する第１カッタユニット７（同図の左側）と、球面座を加工する第２カッタ保持ユニット９とを有している。これらカッタユニット７，９は、ワーク取付治具６３の上方からデフケースＷの開口部Ｗ４にカッタを挿入し、Ｘ方向に往復動することでデフケースＷを加工するように構成されている。そして、第１カッタユニット７は第１駆動スピンドル１５及び従動スピンドル１７に対応し、第２カッタユニット９は第２駆動スピンドル４５及び従動スピンドル４７に対応して設けられている。但し、これらカッタユニット７，９は、取り付けられているカッタが相違し、その他の点はほぼ同一構成であるため、以下では、第１カッタユニット７について説明する。
【００２５】
図２に示すように、第１カッタユニット７は、同図中のＺ方向に往復動可能なベース部８３と、このベース部８３の下部でＸ方向に往復動自在に吊持されたカッタ保持部８５とを備えている。カッタ保持部８５は、その下端に円形状のカッタ部材８７をＸ軸回りに回転自在に保持している。カッタ部材８７は、第１スライドユニット１側を向く端面の中心に第１駆動スピンドルの先端部１５ａが係合可能な第１凹部８７ａを備え、反対側の端面に第１従動スピンドルの先端部４５ａが係合可能な第２凹部８７ｂを備えている。また、各端面には、平面座を切削するための複数の切削刃（図示省略）が各凹部８７ａ，８７ｂを中心として放射状に取り付けられている。なお、第２カッタユニット９のカッタ部材８７には、球面座を加工するための切削刃が取り付けられている。
【００２６】
次に、上記のように構成された内面加工装置によるデフケースの加工について図８及び図９を参照しつつ説明する。図８（ａ）に示すように、初期状態では、ワーク保持ユニット５は、第１駆動及び従動スピンドル１５，４５に対応する位置に配置されおり、この位置でデフケースＷをワーク取付治具に取り付ける。デフケースＷはジャーナル部Ｗ２，Ｗ３がＸ方向を向くように配置され、クランプ部材６７によって挟み付けられるが、この時点では、デフケースＷは完全に固定されておらず、単に設置されているだけである。つまりクランプ部材６７はデフケースＷのジャーナル部Ｗ２，Ｗ３に嵌っているが完全に押圧はしていない。
【００２７】
デフケースＷを取り付けた後、オペレータにより加工指令が与えられると、図８（ｂ）に示すように、ワーク保持ユニット５は、９０°回転割り出しして向きを変えつつＹ方向へ移動し、位置決め部材３９，４９に対応する位置に配置される。このときデフケースＷは、ジャーナル部Ｗ２，Ｗ３がＹ方向に延びるように、つまり球面座のシャフト挿入孔Ｗ５が位置決め部材３９，４９と対向するように配置される。この状態から図８（ｃ）に示すように、両位置決め部材３９，４９は、スライドユニット１，３とともにＸ方向へ移動してデフケースＷに近接し、シャフト挿入孔Ｗ５に挿入される。このとき、位置決め部材３９，４９が円滑に挿入孔Ｗ５に挿入されれば、位置決めが完了したこととなり、これに続いてクランプ部材６７、側面押圧部材６９、ロック部材７１がこの順に作動してデフケースＷを押圧し、取付治具６３にデフケースＷを完全に固定する。
【００２８】
上記のような位置決め部材３９，４９の近接動作は、両スライドユニット１，３を連結する油圧シリンダ装置５３及びボールネジ３１の作動によって行われる。すなわち、油圧シリンダ装置５３が収縮して両スライドユニット１，３を近接させる動作と、ボールネジ３１により第１スライドユニット１がワーク保持ユニット５側へ移動する動作とが同時に行われる。初期状態で、両スライドユニット１，３はデフケースＷからほぼ等しい距離だけ離れているが、油圧シリンダ装置５３の収縮距離をボールネジ３１による移動距離の約２倍にすることで、両位置決め部材３９，４９が略均一なタイミングでデフケースＷに到達するようになる。なお、以下の加工時においても上記と同様にスライドユニット１，３を動作させる。
【００２９】
図９（ａ）に示すように、位置決めが完了すると、各位置決め部材３９，４９が初期位置に戻った後、ワーク保持ユニット５は、向きを変えずにＹ方向へ移動し、第２駆動スピンドル１７及び従動スピンドル４７に対応する位置に配置される。この位置で、図９（ｂ）に示すように球面座の加工が行われる。すなわち、まず第２カッタユニット９が作動して、カッタ部材８７が上方から降ろされてデフケースＷの開口部Ｗ４内に配置される（図２参照）。続いて、第２駆動スピンドル１７及び従動スピンドル４７が近接してシャフト挿入孔Ｗ５に挿入され、カッタ部材８７の第１及び第２凹部８７ａ，８７ｂにそれぞれ係合される。このときカッタ部材８７は、油圧シリンダ装置５３によって両スピンドル１７，４７に所定の圧力で挟圧保持された状態となる。
【００３０】
そして、第１モータ１９により駆動スピンドル１７を回転駆動すると、これに伴ってカッタ部材８７も回転する。続いて、第２モータ３５を駆動してボールネジ３１を作動させると、第１スライドユニット１が第２スライドユニット３とともにＸ方向に移動する。つまり、第１及び第２スライドユニット１，３は、油圧シリンダ装置５３によりカッタ部材８７を挟圧保持している間隔を保持したまま一体となって移動する。したがって、カッタ部材８７は、両スピンドル１７、４７に挟圧保持された状態で、これらとともにＸ方向に移動し、球面座の加工が行われる。一方の面の球面座の加工が終了すると、ボールネジ３１を逆回転させて反対側の球面座の加工を行う。加工終了後は、カッタ部材８７をＸ方向の初期位置に戻した後、両スピンドル１７，４７を離間し、カッタ部材８７を上方へ移動させデフケースＷから退出させる。
【００３１】
次に、図９（ｃ）に示すように、デフケースＷを９０°回転させるながら、ワーク保持ユニット５を第１駆動及び従動スピンドル１５，４５と対応する位置に移動させる。この状態で、デフケースＷは、ジャーナル部Ｗ２，Ｗ３が各スピンドル１５，４５と対向するように配置されている。そして、図９（ｄ）に示すように、上記球面座の加工と同様に、第１カッタユニット７のカッタ部材８７をデフケースＷ内に挿入した後、両スピンドル１５，４５をジャーナル部Ｗ２，Ｗ３を介して近接させてカッタ部材８７に係合させる。この状態で、ボールネジ３１を作動させて平面座の加工を行う。
【００３２】
平面座の加工が終了すると、カッタ部材８７をデフケースＷから退出させた後、ワーク保持ユニット５の各押圧用部材６７，６９，７１の作動を停止し、デフケースＷを治具６３から取り外す。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、位置決め部材３９，４９を、Ｘ方向に沿ってデフケースＷのシャフト挿入孔Ｗ５に挿入することにより、デフケースＷの位置決めを行っているため、精度の高い位置決めが可能となる。すなわち、従来は、実際の加工位置とは離れたデフケース端部のフランジの穴を基準として位置決めをしていたため、精度の高い加工が困難であった。これに対し、本実施形態では、実際に加工を行う球面座のシャフト挿入孔Ｗ５を基準として位置決めをしているため、高精度の位置決めが可能となる。その結果、加工精度を大きく向上することができる。また、本実施形態で示したようなフランジが形成されていないデフケースＷであっても、ケースＷの開口部Ｗ４内に開口する挿入孔Ｗ５等を利用して位置決めを行うことができるため、汎用性の高いものとすることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、油圧シリンダ装置５３によってカッタ部材８７を挟圧保持した後、第２モータ３５によりカッタ部材８７をＸ方向に移動して内面加工を行っている。そのため、次の利点がある。従来は、２つのスピンドルでカッタ部材を挟圧した状態を保ちつつ同期して移動させなければならなかったため、両スピンドルの制御が難しく、これに起因して高精度の加工が困難であった。これに対して、本実施形態では、一旦油圧シリンダ装置５３により両スピンドルでカッタ部材を挟圧保持し、両スピンドルの間隔を保持すると、その後は第２モータ３５の駆動のみでカッタ部材８５を移動することができる。したがって、従来のような複雑な制御を行う必要がなく、簡単な制御で内面加工を行うことができる。その結果、動作ミスを低減することができ、高精度な加工が可能となる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、位置決め部材３９，４９をスライドユニット１，３上に設けてＸ方向に移動させているが、別の駆動装置により独立して移動させるようにすることもできる。また、位置決め部材３９，４９は、上記のように両側各一本ずつではなく、複数個ずつ設けることもできる。また、加工部分が片側のみの場合には、位置決め部材を片側のみに設けることもできる。
【００３６】
また、位置決めは、上記のような球面座のシャフト挿入孔Ｗ５を利用する以外にも、ワークＷに形成された穴であって、例えば加工対象となるワーク内面に開口した穴、特に工具の回転中心軸線上に形成された穴であれば、いずれも利用することができる。
【００３７】
上記実施形態では、第１スライドユニット１にボールネジ３５等の第２駆動手段を設けているが、第２スライドユニット側に設けることもできる。
【００３８】
また、上記実施形態では、第１駆動手段を油圧シリンダ装置で構成するとともに、第２駆動手段をＮＣ制御のモータ等を用いて構成しているが、これらを反対にしたり、ＮＣ制御のみ或いは油圧回路のみで構成することもできる。或いは他の駆動手段、例えばエアシリンダ等を用いることもできる。
【００３９】
また、上記実施形態では、球面座及び平面座の２つの加工を行えるようにしているが、３つ以上の加工を行えるように構成することもできる。すなわち、複数の駆動及び従動スピンドルと、各加工に対応したカッタユニットとを設けて複数の加工を行うこともできる。
【００４０】
上記実施形態では、デフケースを加工する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、内部に空間を有し、この空間の内壁面を加工するようなワークであれば本発明の内面加工装置によって加工することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、位置決め部材を、各スピンドルの移動方向に沿ってワークの基準孔に挿入することにより、ワークの位置決めを行っているため、精度の高い位置決めが可能となる。例えば、従来のデフケースの加工では、実際の加工位置とは離れたフランジのボルト穴を基準として位置決めをしており、これに起因して精度の高い加工が困難であった。これに対して、本発明は、ワークに形成された穴であれば、どこでも位置決め用として使用できるため、実際の加工部分近傍に形成された穴であって、例えば、加工対象となるワーク内面へ開口した穴、特に工具の回転中心軸線上に形成された穴を使用して位置決めを行うことができる。その結果、高精度の位置決めが可能となり、加工精度を大きく向上することができる。また、フランジが形成されていないワークであっても、ワークの内部へ開口する挿入孔等を利用して位置決めを行うことができるため、汎用性の高いものとすることができる。
【００４２】
このとき、位置決め部材をスライドユニットに配設すると、位置決め部材用の独立した駆動装置が不要となり、コストを低減することができる。
【００４３】
また、本発明では、第１駆動手段の作動によって両スライドユニット間の距離を保持して両スピンドルで工具を挟圧保持した後、第２駆動手段によりスピンドルとともに工具を移動して内面加工を行っている。そのため、次の利点がある。従来は、２つのスピンドルで工具を挟圧した状態を保ちつつ同期して移動させなければならなかったため、両スピンドルの制御が難しく、これに起因して高精度の加工が困難であった。これに対して、本発明では、一旦第１駆動手段により両スピンドルで工具を挟圧保持し両スピンドル間の距離を保持すると、その後は第２駆動手段の駆動のみで工具を移動することができる。したがって、従来のような複雑な制御を行う必要がなく、簡単な制御で内面加工を行うことができる。その結果、動作ミスを低減することができ高精度な加工が可能となる。
【００４４】
また、複数の駆動スピンドルを第１スライドユニット上の保持部の移動方向に設けるとともに、これらに対応する複数の従動スピンドルを設け、さらに保持部を移動平面に垂直な軸線回りに回転可能に構成すると、複数の加工が可能となる。すなわち、ワークが保持された保持部を、各スピンドル及び工具に対応した位置に移動させるとともに、必要に応じて回転させると、各位置で異なる加工、例えば、デフケースにおいては球面座及び平面座の加工等を連続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内面加工装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１の内面加工装置の加工対象となるデフケースの断面図である。
【図５】図５（ａ）は図１のワーク保持ユニットの平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図１に係る内面加工装置の加工動作を説明する図である。
【図９】図１に係る内面加工装置の加工動作を説明する図である。
【符号の説明】
１第１スライドユニット
３第２スライドユニット
５ワーク保持ユニット（保持部）
１５，１７駆動スピンドル
３１ボールネジ（第２駆動手段）
３３ナット（第２駆動手段）
３５第２モータ（第２駆動手段）
３９，４９位置決め部材
４５，４７従動スピンドル
５３油圧シリンダ装置（第１駆動手段）
８７カッタ部材（工具）
Ｗデフケース（ワーク）

Claims

スピンドル軸線回りに回転駆動可能な駆動スピンドルと、該駆動スピンドルを支持し前記スピンドル軸線方向に往復動自在な第１スライドユニットと、前記スピンドル軸線上で前記駆動スピンドルと対向配置された従動スピンドルと、該従動スピンドルを前記スピンドル軸線回りに回転自在に支持し該スピンドル軸線方向に往復動自在な第２スライドユニットと、前記両スライドユニットの間に配置されワークを保持可能な保持部と、ワークの開口部から該ワーク内に挿入され、該ワーク内で前記駆動スピンドル及び従動スピンドルにより挟圧保持される工具とを備え、該工具は、前記駆動スピンドルの回転駆動に伴って回転し、挟圧保持された状態で前記両スピンドルとともに前記スピンドル軸線方向に移動することでワークの内面を加工するように構成された内面加工装置において、
前記保持部を挟む位置の少なくとも一方に配置され、前記スピンドル軸線に平行な軸線に沿って往復動可能な少なくとも一つの位置決め部材を備え、
前記保持部は、前記両スライドユニットの間で前記スピンドル軸線を横切る方向に移動可能となっており、
前記保持部上のワークを前記位置決め部材の軸線上に配置した後、前記位置決め部材をワークに形成された基準孔に挿入することにより、ワークの位置決めを行い、位置決めされたワークを前記保持部により移動させ、前記スピンドル軸線上に位置させるように構成されていることを特徴とする内面加工装置。
前記位置決め部材は、前記工具によるワークの加工の際に、前記工具の回転中心軸線上でワークの内面に開口する基準孔に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の内面加工装置。
前記位置決め部材は、前記第１及び第２スライドユニットの少なくとも一方に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の内面加工装置。
前記両スライドユニットを連結し、これらを相互間の接近位置及び離反位置に保持し得る第１駆動手段と、
前記両スライドユニットのいずれか一方に接続され、該スライドユニットを前記スピンドル軸線方向に往復動させる第２駆動手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内面加工装置。
前記保持部は、前記両スライドユニットの間で前記スピンドル軸線を横切る方向に移動可能となっており、
前記第１スライドユニットは、前記保持部の移動方向に並ぶ複数の前記駆動スピンドルを備えるとともに、前記第２スライドユニットは、前記複数の駆動スピンドルそれぞれと対応する複数の前記従動スピンドルを備えており、
前記保持部は、前記スピンドル軸線方向及び前記保持部の移動方向に対して直交する軸回りに回転割り出し可能に構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内面加工装置。