JP5856420B2

JP5856420B2 - Honing machine

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Publication number: JP5856420B2
Application number: JP2011214979A
Authority: JP
Inventors: 精一杉山; 長谷川　清; 清長谷川; 西村　公男; 公男西村; 保宏駒井
Original assignee: NT Engineering KK
Current assignee: NT Engineering KK
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: JP2013075334A

Description

本発明は、ワークに形成された円筒状の孔の内周面をホーニング加工する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for honing an inner peripheral surface of a cylindrical hole formed in a workpiece.

ワークに形成された円筒状の孔、例えば内燃機関のシリンダブロックに形成されたシリンダ、の内周面のホーニング加工には、第１に、回転する砥石を一定圧力でワーク内面に接触させつつシリンダの軸方向に移動させて加工を行う定圧ホーニングがある。第２に、回転する砥石の軌跡の径（以下、砥石径という）を一定の速度で拡張させつつシリンダの軸方向に移動させて加工を行う定量ホーニングがある。そして、これら２種類のホーニング加工は、仕上げの段階に応じて使い分けられる。一般的には、定圧ホーニングは精密仕上げに、定量ホーニングは粗仕上げに用いられる。 For honing of an inner peripheral surface of a cylindrical hole formed in a workpiece, for example, a cylinder formed in a cylinder block of an internal combustion engine, first, a cylinder while contacting a rotating grindstone with a constant pressure on the inner surface of the workpiece There is a constant-pressure honing that moves in the axial direction. Secondly, there is a quantitative honing in which machining is performed by moving the diameter of the trajectory of the rotating grindstone (hereinafter referred to as grindstone diameter) at a constant speed while moving in the axial direction of the cylinder. These two types of honing processes are selectively used according to the finishing stage. In general, constant pressure honing is used for precision finishing and quantitative honing is used for rough finishing.

このように、回転する砥石をシリンダの軸方向に移動させるだけでなく、砥石径を拡張させる機能が必要となる。このため、ホーニング加工は、専用の機械で行うことが一般的であった。そして、ホーニング加工を行う場合には、予めマシニングセンタ等の工作機械により円筒状の下穴を形成したワークを、マシニングセンタ等から外してホーニング専用の機械に取り付ける必要があった。このように、ワークに円筒状のシリンダを形成するために複数の工作機械が必要とされていた。そこで、設備費用やワークの取付けに要する工数を削減するために、マシニングセンタを用いてホーニング加工を行うことが検討されてきた。 Thus, not only the rotating grindstone is moved in the axial direction of the cylinder but also a function for expanding the grindstone diameter is required. For this reason, honing is generally performed with a dedicated machine. When honing is performed, it is necessary to remove a workpiece in which a cylindrical prepared hole is previously formed by a machine tool such as a machining center from the machining center or the like and attach it to a machine dedicated to honing. As described above, a plurality of machine tools are required to form a cylindrical cylinder on the workpiece. Therefore, in order to reduce the equipment cost and the number of man-hours required for mounting the workpiece, it has been studied to perform a honing process using a machining center.

マシニングセンタでホーニング加工を行うためには、砥石径を拡張する機能を付加する必要がある。例えば、マシニングセンタでの加工時に用いるクーラントを利用して、液圧により砥石径を拡張する手段が知られている。しかし、クーラントを利用して液圧を発生させるためには、専用の液圧回路や精密な液圧制御を行う外部液圧供給装置が必要となり、マシニングセンタに大がかりな改造を施さなければならない。このため、改造費が高価になってしまう。 In order to perform honing with a machining center, it is necessary to add a function for expanding the grinding wheel diameter. For example, there is known a means for expanding a grindstone diameter by hydraulic pressure using a coolant used in machining at a machining center. However, in order to generate fluid pressure using coolant, a dedicated fluid pressure circuit and an external fluid pressure supply device that performs precise fluid pressure control are required, and the machining center has to be extensively modified. For this reason, the remodeling cost becomes expensive.

そこで、砥石径の拡張をサーボモータにより行う装置が特許文献１に開示されている。これによれば、液圧回路等を設けるための改造は必要なくなる。 In view of this, Patent Document 1 discloses an apparatus for expanding a grindstone diameter by a servo motor. According to this, the modification for providing a hydraulic circuit etc. becomes unnecessary.

特開平８−２１６０１５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-21615

しかしながら、特許文献１の装置のようにサーボモータを用いる場合には、サーボモータの動きを砥石径の拡張に変換するために、新たな軸を追加する必要がある。すなわち、特許文献１の装置でも、新たな軸を追加するという大規模な改造を施す必要がある。 However, when a servo motor is used as in the device of Patent Document 1, it is necessary to add a new axis in order to convert the movement of the servo motor into the expansion of the grindstone diameter. That is, even in the apparatus of Patent Document 1, it is necessary to make a large-scale modification of adding a new shaft.

そこで本発明では、マシニングセンタを用いたホーニング加工を低コストで実施可能にするための装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus for enabling honing using a machining center at low cost.

本発明のホーニング加工用装置は、定量ホーニング用の砥石と、定圧ホーニング用の砥石の２種類の砥石のいずれか一方を選択的に外周部から突出させ得るホーニング工具を回転可能に保持する。また、回転しつつ回転軸方向に進退動可能な主軸を有する工作機械の主軸に装着され、前記主軸の回転を前記ホーニング工具に伝達する。そして、外部から空気が供給されることで内部の空気圧が上昇する定圧用空気室と、定量空気室の空気圧を利用して定圧ホーニング用砥石をホーニング工具の外周部から突出させるよう作動する定圧拡張用部材とを備える。さらに、外部から空気が供給されることで内部の空気圧が上昇する定量用空気室と、定量用空気室の空気圧を利用して定量ホーニング用砥石をホーニング工具の外周部から突出させるよう作動する定量拡張用部材を備える。また、摺動可能に収められたオイルピストンによって内部が定量用空気室とオイルが充満するオイル室とに分けられたオイルタンクを備える。また、定量拡張用部材が摺動可能に収められ、定量拡張用部材と内壁で油圧室を画成するシリンダ部材を備える。また、内部に油圧漸増用ピストンが摺動可能に収められ、油圧漸増用ピストンと内壁で油圧漸増用空気室を画成する油圧漸増用シリンダ部材を備える。また、油圧漸増用ピストンの油圧漸増用空気室とは反対側に突出するロッド部材と、ロッド部材が摺動可能に収まり油圧室に接続される漸増用油圧配管を備える。さらに、漸増用油圧配管に介装されたチェックバルブと、オイルタンクのオイル室と漸増用油圧配管のチェックバルブとロッド部材との間を連通する漸増用オイル供給配管と、オイルタンクと油圧室とを連通するオイル配管とを備える。そして、定量用空気室に空気を供給すると、上昇した空気圧によりオイルピストンが押圧されることによってオイル室から油圧室にオイルが送られて油圧室内の油圧が上昇し、定量拡張用部材が上昇した油圧に押圧されて作動する。また、油圧漸増用空気室に一定量の空気を周期的に供給することで、漸増用オイル供給配管を介してオイルタンクから漸増用油圧配管に供給されたオイルを一定量ずつ油圧室に供給し、定量拡張用部材を一定量ずつ作動させる。 The honing apparatus of the present invention rotatably holds a honing tool capable of selectively projecting either one of two types of grindstones, a quantitative honing grindstone and a constant pressure honing grindstone. Further, it is mounted on a spindle of a machine tool having a spindle that can move forward and backward in the direction of the rotation axis while rotating, and transmits the rotation of the spindle to the honing tool. A constant pressure air chamber in which the internal air pressure rises when air is supplied from the outside, and a constant pressure expansion that operates to protrude the constant pressure honing wheel from the outer periphery of the honing tool using the air pressure of the fixed air chamber A member. Furthermore, a fixed quantity air chamber in which the internal air pressure rises when air is supplied from the outside, and a fixed quantity that operates to protrude the fixed quantity honing grindstone from the outer periphery of the honing tool using the air pressure in the fixed quantity air chamber. An expansion member is provided. The oil tank is slidably housed in an oil tank that is divided into a quantitative air chamber and an oil chamber filled with oil. The quantitative expansion member is slidably housed, and includes a cylinder member that defines a hydraulic chamber with the quantitative expansion member and the inner wall. Further, a hydraulic pressure increasing piston is slidably housed therein, and a hydraulic pressure increasing cylinder member is formed which defines a hydraulic pressure increasing air chamber with the hydraulic pressure increasing piston and an inner wall. In addition, a rod member that protrudes to the opposite side of the hydraulic pressure increasing air chamber of the hydraulic pressure increasing piston, and a gradually increasing hydraulic pipe that is slidably received and connected to the hydraulic chamber. Further, a check valve interposed in the gradually increasing hydraulic piping, an oil chamber of the oil tank, a gradually increasing oil supply piping communicating between the check valve of the gradually increasing hydraulic piping and the rod member , an oil tank and the hydraulic chamber, And an oil pipe communicating with each other . Then, when air is supplied to the quantitative air chamber, the oil piston is pressed by the increased air pressure, oil is sent from the oil chamber to the hydraulic chamber, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber increases, and the quantitative expansion member rises Operates under pressure. Further, by periodically supplying a constant amount of air to the hydraulic pressure increasing air chamber, the oil supplied from the oil tank to the gradually increasing hydraulic piping via the gradually increasing oil supply piping is supplied to the hydraulic chamber by a certain amount. The fixed expansion member is actuated by a certain amount.

本発明によれば、外部から供給される空気を定量用空気室または定圧用空気室のいずれに供給するかによって、定量拡張用部材または定圧拡張用部材を選択的に作動させることができる。そして、定量拡張用部材または定圧拡張用部材を選択的に作動させるために外部から供給する必要があるのは空気だけである。したがって、空気の供給源を加工機械の周辺に設置し、そこから空気を供給するための配管を接続するだけでよい。このため、加工機械にほとんど改造を施す必要が無く、低コストでマシニングセンタ等の汎用加工機械を用いたホーニング加工が可能となる。 According to the present invention, the quantitative expansion member or the constant pressure expansion member can be selectively operated depending on whether the externally supplied air is supplied to the quantitative air chamber or the constant pressure air chamber. In order to selectively operate the quantitative expansion member or the constant pressure expansion member, only air needs to be supplied from the outside. Therefore, it is only necessary to install an air supply source around the processing machine and connect a pipe for supplying air therefrom. For this reason, there is almost no need to remodel the processing machine, and honing using a general-purpose processing machine such as a machining center can be performed at low cost.

本発明の実施形態に係る拡張ユニットの使用状態を示す図である。It is a figure which shows the use condition of the expansion unit which concerns on embodiment of this invention. 拡張ユニットの定量ホーニング時の状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the state at the time of fixed quantity honing of an expansion unit. ホーニング工具を先端側から見た図である。It is the figure which looked at the honing tool from the front end side. 拡張ユニットの定圧ホーニング時の状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the state at the time of the constant pressure honing of an expansion unit.

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施形態に係る拡張ユニット１００の使用状態を示す図である。拡張ユニット１００は、マシニングセンタの主軸４に対して回転しない固定部１００Ａと、主軸４の回転軸４Ａを軸として回転する回転部１００Ｂとを有する。拡張ユニット１００は、回転部１００Ｂのテーパ部１が主軸４のテーパ穴６に固定される。ここでの固定方法は、一般的なマシニングセンタが工具を固定する方法と同様である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a usage state of the expansion unit 100 according to the embodiment of the present invention. The extension unit 100 includes a fixed portion 100A that does not rotate with respect to the main shaft 4 of the machining center, and a rotating portion 100B that rotates about the rotating shaft 4A of the main shaft 4. In the expansion unit 100, the tapered portion 1 of the rotating portion 100 B is fixed to the tapered hole 6 of the main shaft 4. The fixing method here is the same as the method in which a general machining center fixes a tool.

また、固定部１００Ａのピン１０１が、マシニングセンタの非回転部である主軸カバー５に係合する。例えば、主軸カバー５にピン１０１の一部が係合するボスを設ける。なお、マシニングセンタ側に一切の改造を施さず、ピン１０１をマシニングセンタのいずれかの非回転部分に係合するような形状にしてもよい。 Further, the pin 101 of the fixed portion 100A engages with the spindle cover 5 which is a non-rotating portion of the machining center. For example, a boss that engages a part of the pin 101 is provided on the spindle cover 5. It should be noted that the pin 101 may be shaped to engage with any non-rotating part of the machining center without any modification on the machining center side.

ホーニング工具２は、一端に後述する粗仕上げ用砥石３Ａ及び精密仕上げ用砥石３Ｂを備え、他端が拡張ユニット１００に固定される。具体的には、後述する図２における拡張ユニット１００のシリンダ１０に固定される。なお、以下の説明において、砥石を備える方の端部を先端、拡張ユニット１００に固定される側の端部を基端とする。ホーニング工具２は、ホーニング加工の段階に応じて、２種類の砥石のいずれかを選択的に使用することができる。 The honing tool 2 includes a rough finishing grindstone 3A and a precision finishing grindstone 3B, which will be described later, at one end, and the other end is fixed to the expansion unit 100. Specifically, it is fixed to a cylinder 10 of the expansion unit 100 in FIG. In the following description, the end provided with the grindstone is the tip, and the end fixed to the expansion unit 100 is the base. The honing tool 2 can selectively use one of two types of grindstones according to the stage of the honing process.

上記のような構成により、主軸４が回転すると回転部１００Ｂ及びホーニング工具２が回転する。なお、このとき固定部１００Ａは回転しない。 With the configuration described above, when the main shaft 4 rotates, the rotating unit 100B and the honing tool 2 rotate. At this time, the fixed portion 100A does not rotate.

また、固定部１００Ａには、後述する空気配管２７、４５が接続されている。 In addition, air pipes 27 and 45 described later are connected to the fixed portion 100A.

図２は、拡張ユニット１００の構成を説明するための図であり、定量ホーニング時の状態を示している。なお、図中の破線は、拡張ユニット１００の物理的な形状を示すものではなく、拡張ユニット１００に含まれる構成とそれ以外の構成とを区別するためのものである。 FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the expansion unit 100 and shows a state during quantitative honing. In addition, the broken line in a figure does not show the physical shape of the expansion unit 100, but is for distinguishing the configuration included in the expansion unit 100 from the other configuration.

拡張ユニット１００は、マシニングセンタの主軸４とホーニング工具２の間に設置し、外部からの空気圧供給によって、定圧ホーニングと定量ホーニングを切り替えて実行することができる。定圧ホーニングとは、一定圧力で砥石をワーク内面に押圧させながら行うホーニング加工である。一方、定量ホーニングとは、一定速度で砥石を工具の半径方向外側に送りながら行うホーニング加工である。ここでは、下穴を空けた後に、定量ホーニングで粗仕上げを行い、その後、定圧ホーニングで精密仕上げを行う。 The expansion unit 100 is installed between the spindle 4 of the machining center and the honing tool 2, and can be executed by switching between constant pressure honing and quantitative honing by supplying air pressure from the outside. Constant pressure honing is a honing process performed while pressing a grindstone against the work inner surface with a constant pressure. On the other hand, quantitative honing is a honing process performed while feeding a grindstone to the outside in the radial direction of the tool at a constant speed. Here, after preparing a pilot hole, rough finishing is performed by quantitative honing, and then precision finishing is performed by constant pressure honing.

図２に示すように、固定部１００Ａには、空気配管２７、４５が接続されている。空気配管２７はソレノイドバルブ５０を介してＩＮ配管５２またはＯＵＴ配管５３のいずれかと連通する。空気配管４５も同様に、ソレノイドバルブ５１を介してＩＮ配管５４またはＯＵＴ配管５５のいずれかと連通する。なお、ＩＮ配管５２及びＩＮ配管５４はいずれも図示しないコンプレッサに接続されている。このコンプレッサは一定の空気圧で空気を供給するものである。また、ＯＵＴ配管５３及びＯＵＴ配管５５はいずれも大気解放されている。 As shown in FIG. 2, air pipes 27 and 45 are connected to the fixed portion 100A. The air pipe 27 communicates with either the IN pipe 52 or the OUT pipe 53 via the solenoid valve 50. Similarly, the air pipe 45 communicates with either the IN pipe 54 or the OUT pipe 55 via the solenoid valve 51. Note that both the IN pipe 52 and the IN pipe 54 are connected to a compressor (not shown). This compressor supplies air at a constant air pressure. Further, both the OUT pipe 53 and the OUT pipe 55 are open to the atmosphere.

空気配管２７は、固定部１００Ａ内で分岐し、一方の空気配管２７Ａは空気ポンプ２０に接続されている。他方の空気配管２７Ｂはオイルタンク３０に接続されている。 The air pipe 27 branches in the fixed portion 100 A, and one air pipe 27 A is connected to the air pump 20. The other air pipe 27 B is connected to the oil tank 30.

空気ポンプ２０は、シリンダ２２内に摺動可能に収められたピストン２１と、ピストン２１をシリンダ２２の容積が小さくなる方向へ押圧するバネ２３とを備える。また、ピストン２１はシリンダ２２と同径の空圧側ピストン部２１Ｂとシリンダ２２と反対方向に突出する油圧側ピストン部２１Ａを有する。油圧側ピストン部２１Ａは第１オイル配管２４内に摺動可能に収められる。第１オイル配管２４は、シリンダ１０のオイル室１０Ａに接続されている。すなわち、空気ポンプ２０は空気圧を油圧に変換する機能を有する。また、第１オイル配管２４には、空気ポンプ２０からシリンダ１０方向の流れのみを許容するチェックバルブ２５が介装されている。 The air pump 20 includes a piston 21 slidably accommodated in the cylinder 22 and a spring 23 that presses the piston 21 in a direction in which the volume of the cylinder 22 decreases. Further, the piston 21 has a pneumatic side piston part 21 B having the same diameter as the cylinder 22 and a hydraulic side piston part 21 A protruding in the opposite direction to the cylinder 22. The hydraulic side piston portion 21 A is slidably accommodated in the first oil pipe 24. The first oil pipe 24 is connected to the oil chamber 10 A of the cylinder 10. That is, the air pump 20 has a function of converting air pressure into hydraulic pressure. The first oil pipe 24 is provided with a check valve 25 that allows only the flow from the air pump 20 in the direction of the cylinder 10.

ピストン２１は、図２から明らかなように、構造上そのストロークが制限される。ここでは、シリンダ２２の容積が最小となるときの位置を上死点、最大となるときの位置を下死点とする。油圧側ピストン部２１Ａのチェックバルブ２５側の端部は、ピストン２１が上死点にあるときには、第２オイル配管２６との合流部より空気ポンプ２０側に位置し、ピストン２１が下死点にあるときには、油圧漸増用エリア２４Ａに位置する。なお、油圧漸増用エリア２４Ａは、第１オイル配管２４の、第２オイル配管２６との合流部直下からチェックバルブ２５までの空間である。 As is apparent from FIG. 2, the stroke of the piston 21 is limited due to its structure. Here, the position when the volume of the cylinder 22 is minimum is the top dead center, and the position when the volume is maximum is the bottom dead center. The end of the hydraulic side piston portion 21A on the check valve 25 side is located closer to the air pump 20 than the junction with the second oil pipe 26 when the piston 21 is at the top dead center, and the piston 21 is at the bottom dead center. In some cases, it is located in the hydraulic pressure increasing area 24A. Note that the hydraulic pressure gradually increasing area 24 A is a space from the first oil pipe 24 directly below the junction with the second oil pipe 26 to the check valve 25.

このような構造により、ピストン２１が１ストロークしたときにオイル室１０Ａに送り込まれるオイル量は一定になる。 With such a structure, the amount of oil fed into the oil chamber 10A when the piston 21 makes one stroke is constant.

オイルタンク３０は、内部に摺動可能に収められたオイルピストン３２を備える。オイルタンク３０内の、オイルピストン３２に対して空気配管２７Ｂとの接続部と反対側の空間はオイルが充填されたオイル室３３、同じく空気配管２７Ｂとの接続部側の空間は空気室３１となっている。また、空気室３１には、オイルピストン３２をオイル室３３側に押圧するバネ３４を備える。オイル室３３には第２オイル配管２６、第３オイル配管３５、及び第４オイル配管４３が接続されている。したがって、空気室３１内の圧力が上昇すると、オイルピストン３２がオイル室３３側に押圧されて、オイル室３３内の圧力も上昇する。すなわち、オイルタンク３０は、空気圧を油圧に変換する機能を有する。 The oil tank 30 includes an oil piston 32 slidably housed inside. The space in the oil tank 30 opposite to the connection portion with the air pipe 27B with respect to the oil piston 32 is an oil chamber 33 filled with oil, and the space on the connection portion side with the air piping 27B is the air chamber 31. It has become. The air chamber 31 includes a spring 34 that presses the oil piston 32 toward the oil chamber 33. A second oil pipe 26, a third oil pipe 35, and a fourth oil pipe 43 are connected to the oil chamber 33. Therefore, when the pressure in the air chamber 31 increases, the oil piston 32 is pressed toward the oil chamber 33 and the pressure in the oil chamber 33 also increases. That is, the oil tank 30 has a function of converting air pressure into hydraulic pressure.

第２オイル配管２６は第１オイル配管２４のチェックバルブ２５と空気ポンプ２０との間に接続されている。 The second oil pipe 26 is connected between the check valve 25 of the first oil pipe 24 and the air pump 20.

第３オイル配管３５は、シリンダ１０のオイル室１０Ａに接続されており、チェックバルブ３６が介装されている。チェックバルブ３６は、オイルタンク３０からシリンダ１０方向の流れのみを許容する。つまりチェックバルブ３６は、ＩＮ配管５２から入力されてオイルタンク３０で変換された圧力よりシリンダ１０側の圧力の方が低いときに開く。 The third oil pipe 35 is connected to the oil chamber 10A of the cylinder 10, and a check valve 36 is interposed. The check valve 36 allows only the flow from the oil tank 30 toward the cylinder 10. That is, the check valve 36 opens when the pressure on the cylinder 10 side is lower than the pressure input from the IN pipe 52 and converted by the oil tank 30.

第４オイル配管４３は、シリンダ１０のオイル室１０Ａに接続されており、シリンダ１０からオイルタンク３０方向への流れのみを許容するチェックバルブ４４が介装されている。また、第４オイル配管４３のオイルタンク３０とチェックバルブ４４の間には、切り替え弁４０が介装されている。切り替え弁４０は、第４オイル配管４３の流路方向に対して直交する向きに進退動するピストン４１を備える。ピストン４１は、第４オイル配管４３の流路を遮断するロッド部４１Ｂと、ロッド部４１Ｂを第４オイル配管４３の流路と同方向に貫通する貫通孔４１Ａとを備える。切り替え弁４０は、初期状態ではバネ４２の弾性力によって、ロッド部４１Ｂが第４オイル配管４３の流路を遮断した状態に維持される。また、後述するように空気圧が供給することによって、貫通孔４１Ａが第４オイル配管４３の位置になるまで、ピストン４１をバネ４２の弾性力に抗して移動させることで、オイルタンク３０とシリンダ１０のオイル室１０Ａが連通した状態になる。 The fourth oil pipe 43 is connected to the oil chamber 10 A of the cylinder 10, and a check valve 44 that allows only the flow from the cylinder 10 toward the oil tank 30 is interposed. A switching valve 40 is interposed between the oil tank 30 of the fourth oil pipe 43 and the check valve 44. The switching valve 40 includes a piston 41 that moves forward and backward in a direction orthogonal to the flow path direction of the fourth oil pipe 43. The piston 41 includes a rod part 41 B that blocks the flow path of the fourth oil pipe 43, and a through hole 41 A that penetrates the rod part 41 B in the same direction as the flow path of the fourth oil pipe 43. In the initial state, the switching valve 40 is maintained in a state in which the rod portion 41 B blocks the flow path of the fourth oil pipe 43 by the elastic force of the spring 42. Further, by supplying air pressure as will be described later, the piston 41 is moved against the elastic force of the spring 42 until the through-hole 41A reaches the position of the fourth oil pipe 43, whereby the oil tank 30 and the cylinder are moved. Ten oil chambers 10A are in communication.

空気配管４５は、後述するシリンダ１０の空気室１４に接続されている。また、その一部は分岐して、切り替え弁４０に接続される切り替え弁用配管４６となっている。 The air pipe 45 is connected to an air chamber 14 of the cylinder 10 described later. Further, a part of the branch branches to form a switching valve pipe 46 connected to the switching valve 40.

また、図２ではソレノイドバルブ５０及びソレノイドバルブ５１が拡張ユニット１００の外部にあるが、両ソレノイドバルブ５０、５１を拡張ユニット１００に収納し、拡張ユニット１００にＩＮ配管５２、ＯＵＴ配管５３、ＩＮ配管５４、及びＯＵＴ配管５５を接続するようにしてもよい。 In FIG. 2, the solenoid valve 50 and the solenoid valve 51 are outside the expansion unit 100, but both the solenoid valves 50 and 51 are accommodated in the expansion unit 100, and the IN piping 52, OUT piping 53, and IN piping are connected to the expansion unit 100. 54 and the OUT pipe 55 may be connected.

次に、回転部１００Ｂについて説明する。回転部１００Ｂは、シリンダ１０と、シリンダ１０の一端に設けられたテーパ部１とを備える。シリンダ１０の内部には、定量拡張用ロッド１１と、定圧拡張用ロッド１２とが摺動可能に収められている。定量拡張用ロッド１１と定圧拡張用ロッド１２は、後述するように直接または間接的に砥石を径方向外側に移動させるためのものである。 Next, the rotating unit 100B will be described. The rotating part 100 B includes a cylinder 10 and a tapered part 1 provided at one end of the cylinder 10. A fixed expansion rod 11 and a constant pressure expansion rod 12 are slidably accommodated inside the cylinder 10. The rod for constant expansion 11 and the rod for constant pressure expansion 12 are for moving the grindstone radially outward as described later.

定量拡張用ロッド１１及び定圧拡張用ロッド１２は、それぞれピストン部１１Ａ、１２Ａとロッド部１１Ｂ、１２Ｂを備える。定圧拡張用ロッド１２のピストン部１２Ａ及びロッド部１２Ｂは、中心部に貫通孔を有し、この貫通孔を定量拡張用ロッド１１のロッド部１１Ｂが貫通している。 The fixed expansion rod 11 and the constant pressure expansion rod 12 include piston portions 11A and 12A and rod portions 11B and 12B, respectively. The piston portion 12A and the rod portion 12B of the constant pressure expansion rod 12 have a through hole at the center, and the rod portion 11B of the quantitative expansion rod 11 passes through the through hole.

シリンダ１０内部の、定量拡張用ロッド１１のピストン部１１Ａよりテーパ部１側に画成される領域はオイル室１０Ａである。オイル室１０Ａには、第１オイル配管２４、第３オイル配管３５及び第４オイル配管４３が接続されている。なお、図２における各配管の接続位置は便宜上のものであり、これに限られるわけではない。後述する図４についても同様である。 An area defined in the cylinder 10 on the taper portion 1 side from the piston portion 11A of the quantitative expansion rod 11 is an oil chamber 10A. A first oil pipe 24, a third oil pipe 35, and a fourth oil pipe 43 are connected to the oil chamber 10A. In addition, the connection position of each piping in FIG. 2 is a thing for convenience, and is not necessarily restricted to this. The same applies to FIG. 4 described later.

また、定圧拡張用ロッド１２のピストン部１２Ａと定量拡張用ロッド１１のピストン部１１Ａの間に形成される空気室１４には、両者が離れる方向に弾性力を付勢するバネ１３が配置されている。 In addition, a spring 13 is disposed in the air chamber 14 formed between the piston portion 12A of the constant pressure expansion rod 12 and the piston portion 11A of the quantitative expansion rod 11 so as to urge the elastic force in a direction away from both. Yes.

ピストン部１２Ａのバネ１３と反対側には、定圧拡張用ロッド１２に対して基端方向に弾性力を付勢するバネ１５が配置されている。定圧拡張用ロッド１２の基端側には、定圧拡張用ロッド１２の基端側への移動を制限するストッパー１６が設けられている。 On the side opposite to the spring 13 of the piston portion 12A, a spring 15 that biases an elastic force in the proximal direction with respect to the constant pressure expanding rod 12 is disposed. A stopper 16 that restricts the movement of the constant pressure expanding rod 12 toward the proximal end is provided on the proximal end side of the constant pressure expanding rod 12.

なお、バネ１５の弾性係数は、バネ１３の弾性係数より大きい。 Note that the elastic coefficient of the spring 15 is larger than the elastic coefficient of the spring 13.

第１オイル配管２４、第３オイル配管３５及び第４オイル配管４３から、回転するシリンダ１０のオイル室１０Ａへのオイルの供給、及び空気配管４５から回転するシリンダ１０内の空気室１４への空気の供給は、公知の構成により実現すればよい。例えば、次のような公知の構成を適用し得る。 Supply of oil from the first oil pipe 24, the third oil pipe 35, and the fourth oil pipe 43 to the oil chamber 10A of the rotating cylinder 10 and air from the air pipe 45 to the air chamber 14 in the rotating cylinder 10 This supply may be realized by a known configuration. For example, the following known configurations can be applied.

固定部１００Ａにシリンダ１０の外周を囲むように形成された筒状部２００の内周面に、各配管２４、３５、４３、４５が開口している。また、筒状部２００内周面の各配管２４、３５、４３、４５の開口部分には、環状溝２０１−２０４が形成されている。一方、シリンダ１０には、各配管２４、３５、４３、４５に対応する軸方向位置に、シリンダ１０の外周面から内周面まで貫通する貫通孔２０５−２０８を設ける。この構成により、筒状部２００に対してシリンダ１０が回転しても、各配管２４、３５、４３、４５とシリンダ１０のオイル室１０Ａまたは空気室１４とは、環状溝２０１−２０４を介して常時連通する。 Pipes 24, 35, 43, and 45 are opened on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 200 formed so as to surround the outer periphery of the cylinder 10 in the fixed portion 100 A. In addition, annular grooves 201-204 are formed in the opening portions of the pipes 24, 35, 43, 45 on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 200. On the other hand, the cylinder 10 is provided with through holes 205-208 that penetrate from the outer peripheral surface of the cylinder 10 to the inner peripheral surface at axial positions corresponding to the pipes 24, 35, 43, 45. With this configuration, even if the cylinder 10 rotates with respect to the cylindrical portion 200, the pipes 24, 35, 43, 45 and the oil chamber 10 A or the air chamber 14 of the cylinder 10 are connected via the annular grooves 201-204. Always communicate.

図３は、ホーニング工具２を先端側から見た図である。ホーニング工具２の先端側には複数のスリット２Ａが放射状に設けられている。なお、本実施形態では、スリット２Ａは６箇所に設けられている。そして、各スリット２Ａには、砥石ホルダ３Ｃ、３Ｄが半径方向に進退可能に、かつ、砥石ホルダ３Ｃと砥石ホルダ３Ｄが周方向に交互に並ぶよう収容されている。砥石ホルダ３Ｃには粗仕上げ用砥石３Ａが、砥石ホルダ３Ｄには精密仕上げ用砥石３Ｂがそれぞれ取り付けられている。粗仕上げ用砥石３Ａは定量ホーニングに用い、精密仕上げ用砥石３Ｂは定圧ホーニングに用いる。 FIG. 3 is a view of the honing tool 2 as viewed from the tip side. A plurality of slits 2 A are provided radially on the tip side of the honing tool 2. In the present embodiment, the slits 2A are provided at six locations. Each of the slits 2A accommodates the grindstone holders 3C and 3D so that the grindstone holders 3C and 3D can advance and retreat in the radial direction, and the grindstone holders 3C and the grindstone holders 3D are alternately arranged in the circumferential direction. A rough finishing grindstone 3A is attached to the grindstone holder 3C, and a precision finishing grindstone 3B is attached to the grindstone holder 3D. The rough finishing grindstone 3A is used for quantitative honing, and the precision finishing grindstone 3B is used for constant pressure honing.

粗仕上げ用砥石３Ａと精密仕上げ用砥石３Ｂは、加工に使用する方が径方向外側に移動してホーニング工具２の外周から突出し、加工に使用しない方はホーニング工具２の外周より内側に収まっている。このような粗仕上げ用砥石３Ａや精密仕上げ用砥石３Ｂを径方向外側に移動させることを、拡張という。この拡張によって、ホーニング工具２が回転した場合の砥石の軌跡の径が大きくなる。 The rough finishing grindstone 3A and the precision finishing grindstone 3B move radially outward when projecting and protrude from the outer periphery of the honing tool 2, while those not used for processing are accommodated inside the outer periphery of the honing tool 2. Yes. Moving such a rough finishing grindstone 3A or a precision finishing grindstone 3B radially outward is called expansion. By this expansion, the diameter of the trajectory of the grindstone when the honing tool 2 rotates increases.

ホーニング工具２は、１つのホーニング工具２に２種類の砥石３Ａ、３Ｂを設け、いずれかを選択的に拡張し得るものである。そのための構成は、公知のものを適用することができる。例えば、次のような構成である。 The honing tool 2 is provided with two types of grindstones 3A and 3B in one honing tool 2 and can selectively expand either one. A well-known thing can be applied for the structure for that. For example, the configuration is as follows.

砥石ホルダ３Ｃ、３Ｄの内周側の端面が、それぞれ専用の部材と当接する。そして、これらの専用部材は直線カムとしての機能を有しており、専用部材が回転軸４Ａに沿って先端方向に移動すると、砥石ホルダ３Ｃ、３Ｄは径方向外側に移動する。逆に、専用部材が基端側に移動すると、砥石ホルダ３Ｃ、３Ｄは径方向内側へ移動する。なお、砥石ホルダ３Ｃ、３Ｄの径方向内側への移動を補助するための弾性部材を設けてもよい。 The end surfaces on the inner peripheral side of the grindstone holders 3C and 3D are in contact with dedicated members, respectively. These dedicated members have a function as a linear cam. When the dedicated member moves in the distal direction along the rotation shaft 4A, the grindstone holders 3C and 3D move radially outward. Conversely, when the dedicated member moves to the proximal end side, the grindstone holders 3C and 3D move radially inward. In addition, you may provide the elastic member for assisting the movement to the radial inside of the grindstone holders 3C and 3D.

そして、粗仕上げ用砥石３Ａを拡張するための専用部材と、精密仕上げ用砥石３Ｂを拡張するための専用部材が同軸状に配置されており、いずれか一方の専用部材を選択的に先端方向へ押圧することが可能である。 A dedicated member for expanding the rough finishing grindstone 3A and a dedicated member for expanding the precision finishing grindstone 3B are coaxially arranged, and selectively use one of the dedicated members in the distal direction. It is possible to press.

本実施形態では、粗仕上げ用砥石３Ａを拡張する為の専用部材は、拡張ユニット１００の定量拡張用ロッド１１に、精密仕上げ用砥石３Ｂを拡張するための専用部材は拡張ユニット１００の定圧拡張用ロッド１２に、それぞれ押圧されるものとする。このような構成により、粗仕上げ用砥石３Ａまたは精密仕上げ用砥石３Ｂのいずれかを選択的に拡張することができる。 In the present embodiment, the dedicated member for expanding the rough finishing grindstone 3A is the fixed expansion rod 11 of the expansion unit 100, and the dedicated member for expanding the precision finishing grindstone 3B is for constant pressure expansion of the expansion unit 100. It is assumed that each rod 12 is pressed. With such a configuration, either the rough finishing grindstone 3A or the precision finishing grindstone 3B can be selectively expanded.

なお、定量拡張用ロッド１１は、粗仕上げ用砥石３Ａを拡張していない状態、つまり粗仕上げ用砥石３Ａがホーニング工具２の外周より内側に有る状態における軸方向位置より基端側への移動が制限されている。例えば、図２に示すように、シリンダ１０内の定量拡張用ロッド１１が摺動する部位と油室１０Ａとの間に段差を設けることで制限する。 Note that the quantitative expansion rod 11 is moved from the axial position to the base end side in a state where the rough finishing grindstone 3A is not expanded, that is, in a state where the rough finishing grindstone 3A is inside the outer periphery of the honing tool 2. Limited. For example, as shown in FIG. 2, it restrict | limits by providing a level | step difference between the site | part where the rod 11 for quantitative expansion in the cylinder 10 slides, and the oil chamber 10A.

次に、上述したような構成の拡張ユニット１００を用いた定量ホーニング、及び定圧ホーニングについて図２、図４を参照して説明する。 Next, quantitative honing and constant pressure honing using the expansion unit 100 configured as described above will be described with reference to FIGS.

まず、定量ホーニングについて図２を参照して説明する。ホーニング工具２をワークのシリンダ穴に挿入したら、ソレノイドバルブ５０をＩＮ配管５２と空気配管２７が連通する状態に切り替えて、図示しないコンプレッサにより空気を供給する。このとき、ソレノイドバルブ５１は、ＯＵＴ配管５５と空気配管４５が連通する状態に切り替える。また、切り替え弁４０で第４オイル配管４３を遮断した状態とする。これにより、空気ポンプ２０のシリンダ２２に空気が供給されて、ピストン２１にバネ２３の弾性力に抗する方向の空気圧が作用する。また、オイルタンク３０の空気室３１にも空気が供給されて、オイルピストン３２にバネ３４の弾性力に抗する方向の空気圧が作用する。したがって、オイルタンク３０のオイル室３３内のオイルが、第２オイル配管２６及び第３オイル配管３５に流出する。 First, quantitative honing will be described with reference to FIG. When the honing tool 2 is inserted into the cylinder hole of the workpiece, the solenoid valve 50 is switched to a state where the IN pipe 52 and the air pipe 27 communicate with each other, and air is supplied by a compressor (not shown). At this time, the solenoid valve 51 switches to a state in which the OUT pipe 55 and the air pipe 45 communicate with each other. Further, the fourth oil pipe 43 is shut off by the switching valve 40. Thereby, air is supplied to the cylinder 22 of the air pump 20, and air pressure in a direction against the elastic force of the spring 23 acts on the piston 21. Air is also supplied to the air chamber 31 of the oil tank 30, and air pressure in a direction against the elastic force of the spring 34 acts on the oil piston 32. Therefore, the oil in the oil chamber 33 of the oil tank 30 flows out to the second oil pipe 26 and the third oil pipe 35.

第２オイル配管２６を流れたオイルは、第１オイル配管２４のチェックバルブ２５とピストン２１の間の空間に流入し、チェックバルブ２５を通過してシリンダ１０のオイル室１０Ａに流入する。 The oil flowing through the second oil pipe 26 flows into the space between the check valve 25 and the piston 21 of the first oil pipe 24, passes through the check valve 25, and flows into the oil chamber 10 A of the cylinder 10.

第３オイル配管３５を流れたオイルは、チェックバルブ３６を通過してシリンダ１０のオイル室１０Ａに流入する。オイルが流入することでオイル室１０Ａ内の圧力が高まると、定量拡張用ロッド１１が先端方向へ移動する。そして、定量拡張用ロッド１１の先端部が、後述する粗仕上げ用砥石３Ａを拡張するための部材を、粗仕上げ用砥石３Ａがワークに当接するまで押す。 The oil flowing through the third oil pipe 35 passes through the check valve 36 and flows into the oil chamber 10 A of the cylinder 10. When the pressure in the oil chamber 10A increases due to the inflow of oil, the quantitative expansion rod 11 moves in the distal direction. Then, the tip of the quantitative expansion rod 11 pushes a member for expanding the rough finishing grindstone 3A described later until the rough finishing grindstone 3A contacts the workpiece.

なお、定量拡張用ロッド１１が先端方向へ移動すると、バネ１５より弾性係数の低いバネ１３が縮むだけで、定圧拡張用ロッド１２はバネ１５によりストッパー１６に押し付けられたまま移動しない。つまり、定圧拡張用ロッド１２を押圧する力はバネ１３に吸収され、精密仕上げ用砥石３Ｂはスリット２Ａ内に収まったままである。 When the quantitative expansion rod 11 moves in the distal direction, the spring 13 having a lower elastic coefficient than the spring 15 only contracts, and the constant pressure expansion rod 12 does not move while being pressed against the stopper 16 by the spring 15. That is, the force that presses the constant pressure expansion rod 12 is absorbed by the spring 13, and the precision finishing grindstone 3B remains in the slit 2A.

粗仕上げ用砥石３Ａがワークに当接するまでオイル室１０Ａにオイルが流入したら、その後は、ソレノイドバルブ５０を介した空気供給を間欠的に定量ずつ行う。一回当たりの空気供給量は、ピストン２１を上死点から下死点までストロークさせる量とする。 When the oil flows into the oil chamber 10A until the rough finishing grindstone 3A comes into contact with the workpiece, thereafter, the air supply through the solenoid valve 50 is intermittently performed in a constant amount. The air supply amount per time is an amount by which the piston 21 is stroked from the top dead center to the bottom dead center.

このとき、オイル室１０Ａ内の油圧が高まっているため、第３オイル配管３５からオイル室１０Ａへのオイルの流入はない。一方、第２オイル配管２６から油圧漸増用エリア２４Ａへ送り込まれたオイルは、ピストン２１によってチェックバルブ２５を介してオイル室１０Ａへ送り込まれる。上述したように、ピストン２１が１ストロークしたときにオイル室１０Ａへ送り込まれるオイル量は一定である。具体的には、図２に示すように、油圧漸増用エリア２４Ａにあるオイル量となる。また、一回の空気供給でピストン２１は１ストロークする。そして、空気供給を停止してピストン２１を上死点に戻し、再び空気供給すれば、オイルタンク３０から油圧漸増用エリア２４Ａへオイルが供給される。 At this time, since the oil pressure in the oil chamber 10A is increasing, there is no inflow of oil from the third oil pipe 35 to the oil chamber 10A. On the other hand, the oil sent from the second oil pipe 26 to the hydraulic pressure increasing area 24 A is sent to the oil chamber 10 A via the check valve 25 by the piston 21. As described above, the amount of oil fed into the oil chamber 10A when the piston 21 makes one stroke is constant. Specifically, as shown in FIG. 2, the oil amount is in the hydraulic pressure gradually increasing area 24A. Further, the piston 21 makes one stroke with a single air supply. Then, if the air supply is stopped, the piston 21 is returned to the top dead center, and the air is supplied again, the oil is supplied from the oil tank 30 to the hydraulic pressure increasing area 24A.

このように、空気を供給する度にオイル室１０Ａへ一定量のオイルが供給され、粗仕上げ用砥石３Ａが一定量ずつ拡張する。したがって、空気供給回数に基づいて粗仕上げ用砥石３Ａの拡張量を制御することができる。 Thus, every time air is supplied, a certain amount of oil is supplied to the oil chamber 10A, and the rough finishing grindstone 3A expands by a certain amount. Therefore, the expansion amount of the rough finishing grindstone 3A can be controlled based on the number of times of air supply.

図２の構成では、直接の制御対象は圧縮媒体である空気であるが、空気圧を油圧に変換する機能を有する空気ポンプ２０及びオイルタンク３０を用いることにより、非圧縮媒体であるオイルを定量ずつ送り出すことが可能となっている。その結果、粗仕上げ用砥石３Ａを定量ずつ拡張して行う定量ホーニングの実施が可能となっている。 In the configuration of FIG. 2, the direct control target is air that is a compressed medium, but by using an air pump 20 and an oil tank 30 that have a function of converting air pressure to hydraulic pressure, oil that is an uncompressed medium is quantitatively determined. It can be sent out. As a result, it is possible to carry out quantitative honing by expanding the rough finishing grindstone 3A quantitatively.

なお、第３オイル配管３５を備え、粗仕上げ用砥石３Ａがワークに当接するまでは第１オイル配管２４と第３オイル配管３５の両方からオイル室１０Ａへオイルを供給するので、定量ホーニング開始までの時間を短縮することができる。より短縮するために、粗仕上げ用砥石３Ａがワークに当接するまでは、コンプレッサからの空気供給量は多い方が望ましい。 Since the third oil pipe 35 is provided and oil is supplied from both the first oil pipe 24 and the third oil pipe 35 to the oil chamber 10A until the rough finishing grindstone 3A comes into contact with the workpiece, the quantitative honing is started. Can be shortened. In order to shorten the time, it is desirable that the amount of air supplied from the compressor is large until the rough finishing grindstone 3A comes into contact with the workpiece.

次に図４を参照して定圧ホーニングについて説明する。図４は図２と同様に拡張ユニット１００について示した図である。定圧ホーニングは定量ホーニングの終了後に行う。 Next, constant pressure honing will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the expansion unit 100 as in FIG. Constant pressure honing is performed after quantitative honing.

定量ホーニングが終了したら、ソレノイドバルブ５０を空気配管２７とＯＵＴ配管５３が連通する状態に切り替える。また、ソレノイドバルブ５１を空気配管４５とＩＮ配管５４とが連通する状態に切り替える。これにより、切り替え弁４０が空気圧によってバネ４２の弾性力に抗して移動する。そして、貫通孔４１Ａが第４オイル配管４３の位置まで移動して第４オイル配管４３の遮断が解除される。 When the quantitative honing is completed, the solenoid valve 50 is switched to a state in which the air pipe 27 and the OUT pipe 53 are in communication. Further, the solenoid valve 51 is switched to a state where the air pipe 45 and the IN pipe 54 communicate with each other. Thereby, the switching valve 40 moves against the elastic force of the spring 42 by air pressure. And through-hole 41A moves to the position of the 4th oil piping 43, and interruption | blocking of the 4th oil piping 43 is cancelled | released.

ＯＵＴ配管５３と空気配管２７が連通しているので、オイルタンク３０の空気室３１内の圧力は大気圧まで低下する。また、空気配管４５から空気が供給されることで空気室１４内の圧力が高まる。したがって、第４オイル配管４３の遮断が解除されると、定量ホーニング時に圧力が印加されていたオイル室１０Ａのオイルが、チェックバルブ４４を介してオイルタンク３０に戻り、定量拡張用ロッド１１が基端側へ移動する。 Since the OUT pipe 53 and the air pipe 27 communicate with each other, the pressure in the air chamber 31 of the oil tank 30 is reduced to atmospheric pressure. Moreover, the pressure in the air chamber 14 is increased by supplying air from the air pipe 45. Therefore, when the cutoff of the fourth oil pipe 43 is released, the oil in the oil chamber 10A to which the pressure has been applied during the quantitative honing returns to the oil tank 30 through the check valve 44, and the quantitative expansion rod 11 is Move to the end side.

なお、チェックバルブ４４の開閉圧は、例えば、シリンダ１０側とオイルタンク３０側がいずれも大気圧になったら閉じ、オイルタンク３０側が大気圧でシリンダ１０側が大気圧を超えた場合に開くように設定する。 The opening / closing pressure of the check valve 44 is set so that, for example, both the cylinder 10 side and the oil tank 30 side are closed when atmospheric pressure is reached, and the oil tank 30 side is opened when the oil pressure is on the atmospheric pressure and the cylinder 10 side exceeds atmospheric pressure. To do.

定量拡張用ロッド１１の基端側への移動が制限された後も空気配管４５からの空気の供給を続けると、空気室１４内の圧力がさらに高まり、定圧拡張用ロッド１２がバネ１５の弾性力に抗して先端方向に押圧される。これにより、精密仕上げ用砥石３Ｂが拡張する。 If the supply of air from the air pipe 45 is continued even after the movement of the fixed expansion rod 11 to the base end side is restricted, the pressure in the air chamber 14 further increases, and the constant pressure expansion rod 12 becomes elastic of the spring 15. It is pressed in the direction of the tip against the force. As a result, the precision finishing grindstone 3B expands.

精密仕上げ用砥石３Ｂが拡張した後に空気室１４内の圧力を一定に保持した状態でホーニング加工を行うと、精密仕上げ用砥石３Ｂは一定圧力でワークに押し付けられることになるので、定圧ホーニングとなる。 When honing is performed with the pressure in the air chamber 14 kept constant after the precision finishing grindstone 3B is expanded, the precision finishing grindstone 3B is pressed against the workpiece at a constant pressure, so constant pressure honing is performed. .

なお、上記説明では、拡張ユニット１００がマシニングセンタに装着した状態で回転しない固定部１００Ａと、マシニングセンタの主軸と共に回転する回転部１００Ｂとを含んで構成される場合について説明したが、これに限られるわけではない。例えば、上述した固定部１００Ａの構成が回転部１００Ｂと一体に回転する構成であってもよい。この場合、空気配管２７、４５の接続部が、上述した環状溝２０１−２０３、貫通孔２０４−２０６、及び貫通孔２０７−２０９と同様の構造となる。 In the above description, a case has been described in which the expansion unit 100 includes the fixed portion 100A that does not rotate when attached to the machining center and the rotating portion 100B that rotates together with the spindle of the machining center. However, the present invention is not limited to this. is not. For example, the configuration of the fixing unit 100A described above may be configured to rotate integrally with the rotating unit 100B. In this case, the connection parts of the air pipes 27 and 45 have the same structure as the annular grooves 201 to 203, the through holes 204 to 206, and the through holes 207 to 209 described above.

以上説明した本実施形態の効果をまとめると、次のようになる。 The effects of the present embodiment described above are summarized as follows.

（１）外部から空気が供給されることで内部の空気圧が上昇する空気室３１と、空気室３１の空気圧を利用して粗仕上げ用砥石３Ａをホーニング工具２の外周部から突出させるよう作動する定量拡張用ロッド１１を備える。また、外部から空気が供給されることで内部の空気圧が上昇する空気室１４と、空気室１４の空気圧を利用して精密仕上げ用砥石３Ｂをホーニング工具２の外周部から突出させるよう作動する定圧拡張用ロッド１２を備える。したがって、外部から供給される空気を空気室３１または空気室１４のいずれに供給するかによって、定量拡張用ロッド１１または定圧拡張用ロッド１２を選択的に作動させることができる。すなわち、空気の供給先を変更するだけで、ホーニング工具を交換することなく、マシニングセンタによる定量ホーニングと定圧ホーニングを連続して行うことができる。 (1) The air chamber 31 in which the internal air pressure rises when air is supplied from the outside, and the rough finishing grindstone 3A is operated to protrude from the outer peripheral portion of the honing tool 2 using the air pressure of the air chamber 31. A rod 11 for quantitative expansion is provided. Further, the air chamber 14 in which the internal air pressure rises when air is supplied from the outside, and the constant pressure that operates to protrude the precision finishing grindstone 3B from the outer peripheral portion of the honing tool 2 using the air pressure of the air chamber 14. An expansion rod 12 is provided. Therefore, depending on whether the air supplied from the outside is supplied to the air chamber 31 or the air chamber 14, the quantitative expansion rod 11 or the constant pressure expansion rod 12 can be selectively operated. That is, only by changing the air supply destination, quantitative honing and constant pressure honing by the machining center can be performed continuously without changing the honing tool.

また、外部から供給するのは空気だけなので、空気の供給源をマシニングセンタの周辺に設置し、空気配管で拡張ユニット１００と空気の供給源とを接続すれば足りる。したがって、拡張ユニット１００を使用するにあたり、マシニングセンタにはほとんど改造を施す必要が無い。また、供給する空気を制御するだけで、粗仕上げから精密仕上げまでの一連の加工を、連続して行うことができる。なお、下穴を設けるボーリング加工からホーニング加工へ移行する際には、マシニングセンタのオートツールチェンジ機構によって拡張ユニット１００を主軸４に装着することができる。 Further, since only air is supplied from the outside, it is sufficient to install an air supply source around the machining center and connect the expansion unit 100 and the air supply source by an air pipe. Therefore, when the expansion unit 100 is used, the machining center needs almost no modification. Moreover, a series of processes from rough finishing to precision finishing can be performed continuously only by controlling the supplied air. In addition, when shifting from the boring process in which the pilot hole is provided to the honing process, the extension unit 100 can be mounted on the spindle 4 by the automatic tool change mechanism of the machining center.

（２）オイルタンク３０に空気を供給すると、オイルタンク３０からオイル室１０Ａにオイルが送られてオイル室１０Ａ内の油圧が上昇し、定量拡張用ロッド１１が上昇した油圧に押圧されて作動する。すなわち、拡張ユニット１００の外部からオイルを供給することなく、油圧を利用した定量ホーニングが可能となる。また、拡張ユニット１００の外部からオイルを供給するための構成が不要なので、オイル供給用の大がかりな改造も不要となる。 (2) When air is supplied to the oil tank 30, the oil is sent from the oil tank 30 to the oil chamber 10A, the oil pressure in the oil chamber 10A rises, and the quantitative expansion rod 11 is pressed and actuated by the raised oil pressure. . That is, it is possible to perform quantitative honing using hydraulic pressure without supplying oil from the outside of the expansion unit 100. In addition, since a configuration for supplying oil from the outside of the expansion unit 100 is not required, a large-scale modification for supplying oil is also unnecessary.

（３）空気ポンプ２０に一定量の空気を周期的に供給することで、オイル室１０Ａの油圧を一定量ずつ上昇させることができるので、定量ホーニング時に、粗仕上げ用砥石３Ａを一定量ずつ拡張することができる。 (3) The oil pressure in the oil chamber 10A can be increased by a certain amount by periodically supplying a certain amount of air to the air pump 20, so that the rough finishing grindstone 3A is expanded by a certain amount at the time of quantitative honing. can do.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。例えば、拡張ユニット１００の空気圧を油圧に変換する構成を設けずに、定量拡張用ロッド１１をシリンダ１０内に空気を供給することで先端側へ移動させるようにしてもよい。この場合、シリンダ１０内の圧力をより高圧にすることで、定量ホーニングが可能となる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims. For example, the quantitative expansion rod 11 may be moved to the distal end side by supplying air into the cylinder 10 without providing a configuration for converting the air pressure of the expansion unit 100 to hydraulic pressure. In this case, quantitative honing is possible by making the pressure in the cylinder 10 higher.

また、定量拡張用ロッド１１及び定圧拡張用ロッド１２が砥石ホルダ３Ｃ、３Ｄをそれぞれ直接作動するようにホーニング工具２を構成してもよい。 Further, the honing tool 2 may be configured such that the quantitative expansion rod 11 and the constant pressure expansion rod 12 directly operate the grindstone holders 3C and 3D, respectively.

さらに、上記説明ではマシニングセンタを使用する場合について説明したが、工具を保持する主軸を、回転させながら進退動させる機能を有する加工機械であれば、同様に適用することができる。 Furthermore, although the case where the machining center is used has been described in the above description, the present invention can be similarly applied to any processing machine having a function of moving the spindle holding the tool forward and backward while rotating.

１テーパ部
２ホーニング工具
３Ａ粗仕上げ用砥石
３Ｂ精密仕上げ用砥石
４主軸
５主軸カバー
６テーパ穴
１０シリンダ（シリンダ部材）
１１定量拡張用ロッド（定量拡張用部材）
１２定圧拡張用ロッド（定圧拡張用部材）
１４空気室（定圧用空気室）
２０空気ポンプ（油圧漸増用シリンダ部材）
２１ピストン（油圧漸増用ピストン）
２１Ａ油圧側ピストン部
２１Ｂ空圧側ピストン部（ロッド部材）
２２シリンダ（油圧漸増用空気室）
２４第１オイル配管（漸増用油圧配管）
２４Ａ油圧漸増用エリア
２６第２オイル配管（漸増用オイル供給配管）
３０オイルタンク
３１空気室（定量用空気室）
３５第３オイル配管
４０切り替え弁
４３第４オイル配管
５０ソレノイドバルブ
５１ソレノイドバルブ
１００拡張ユニット
１００Ａ固定部
１００Ｂ回転部
２００筒状部
２０１−２０４環状溝
２０５−２０８貫通孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Taper part 2 Honing tool 3A Roughing grindstone 3B Precision finishing grindstone 4 Spindle 5 Spindle cover 6 Tapered hole 10 Cylinder (cylinder member)
11 Quantitative expansion rod (quantitative expansion member)
12 Constant pressure expansion rod (constant pressure expansion member)
14 Air chamber (constant pressure air chamber)
20 Air pump (Cylinder member for gradually increasing hydraulic pressure)
21 Piston (Piston for gradually increasing hydraulic pressure)
21A Hydraulic side piston part 21B Pneumatic side piston part (rod member)
22 Cylinder (hydraulic pressure increasing air chamber)
24 1st oil piping (hydraulic piping for gradual increase)
24A Hydraulic increase area 26 Second oil pipe (gradual increase oil supply pipe)
30 Oil tank 31 Air chamber (quantitative air chamber)
35 Third oil pipe 40 Switching valve 43 Fourth oil pipe 50 Solenoid valve 51 Solenoid valve 100 Expansion unit 100A Fixed part 100B Rotating part 200 Cylindrical part 201-204 Annular groove 205-208 Through hole

Claims

回転する砥石の軌跡の径を一定量ずつ拡張させつつ加工を行う定量ホーニング用の砥石と、回転する砥石を一定圧力でワーク内面に接触させつつ加工を行う定圧ホーニング用の砥石の２種類の砥石のいずれか一方を選択的に外周部から突出させ得るホーニング工具を回転可能に保持し、回転しつつ回転軸方向に進退動可能な主軸を有する工作機械の主軸に装着され、前記主軸の回転を前記ホーニング工具に伝達するホーニング加工用装置において、
外部から空気が供給されることで内部の空気圧が上昇する定圧用空気室と、
前記定圧用空気室の空気圧を利用して前記定圧ホーニング用砥石を前記ホーニング工具の外周部から突出させるよう作動する定圧拡張用部材と、
外部から空気が供給されることで内部の空気圧が上昇する定量用空気室と、
前記定量用空気室の空気圧を利用して前記定量ホーニング砥石を前記ホーニング工具の外周部から突出させるよう作動する定量拡張用部材と、
摺動可能に収められたオイルピストンによって内部が前記定量用空気室とオイルが充満するオイル室とに分けられたオイルタンクと、
前記定量拡張用部材が摺動可能に収められ、前記定量拡張用部材と内壁で油圧室を画成するシリンダ部材と、
内部に油圧漸増用ピストンが摺動可能に収められ、前記油圧漸増用ピストンと内壁で油圧漸増用空気室を画成する油圧漸増用シリンダ部材と、
前記油圧漸増用ピストンの前記油圧漸増用空気室とは反対側に突出するロッド部材と、
前記ロッド部材が摺動可能に収まり前記油圧室に接続される漸増用油圧配管と、
前記漸増用油圧配管に介装されたチェックバルブと、
前記オイルタンクの前記オイル室と前記漸増用油圧配管の前記チェックバルブと前記ロッド部材との間を連通する漸増用オイル供給配管と、
前記オイルタンクと前記油圧室とを連通するオイル配管と、
を備え、
前記定量用空気室に空気を供給すると、上昇した空気圧により前記オイルピストンが押圧されることによって前記オイル室から前記油圧室にオイルが送られて前記油圧室内の油圧が上昇し、前記定量拡張用部材が上昇した油圧に押圧されて作動し、
前記油圧漸増用空気室に一定量の空気を周期的に供給することで、前記漸増用オイル供給配管を介して前記オイルタンクから前記漸増用油圧配管に供給されたオイルを一定量ずつ前記油圧室に供給し、前記定量拡張用部材を一定量ずつ作動させるホーニング加工用装置。 Two types of grindstones: a grinding wheel for quantitative honing that performs machining while expanding the diameter of the trajectory of the rotating grindstone by a certain amount, and a grindstone for constant pressure honing that performs machining while contacting the rotating grindstone with the inner surface of the workpiece at a constant pressure. A honing tool capable of selectively projecting one of the outer peripheral portion from the outer peripheral portion is rotatably held, and is mounted on a main spindle of a machine tool having a main shaft that can move forward and backward in the direction of the rotation axis while rotating. In the honing device for transmitting to the honing tool,
A constant-pressure air chamber in which the internal air pressure rises when air is supplied from the outside;
A constant-pressure expanding member that operates to project the constant-pressure honing grindstone from the outer periphery of the honing tool using the air pressure of the constant-pressure air chamber ;
An air chamber for quantification in which the internal air pressure rises when air is supplied from the outside;
A quantitative expansion member that operates to cause the quantitative honing grindstone to protrude from the outer periphery of the honing tool using the air pressure of the quantitative air chamber;
An oil tank whose inside is divided into an air chamber for quantification and an oil chamber filled with oil by an oil piston slidably stored;
A cylinder member in which the quantitative expansion member is slidably housed and defines a hydraulic chamber with the quantitative expansion member and an inner wall;
A cylinder for gradually increasing hydraulic pressure, wherein a piston for gradually increasing hydraulic pressure is slidably housed, and an air chamber for gradually increasing hydraulic pressure is defined by the piston for gradually increasing hydraulic pressure and an inner wall;
A rod member protruding to the opposite side of the hydraulic pressure increasing air chamber of the hydraulic pressure increasing piston;
A gradually increasing hydraulic pipe connected to the hydraulic chamber in which the rod member is slidably fitted;
A check valve interposed in the gradually increasing hydraulic pipe;
A gradual increase oil supply pipe communicating between the oil chamber of the oil tank and the check valve of the gradual increase hydraulic pipe and the rod member;
An oil pipe communicating the oil tank and the hydraulic chamber;
With
When air is supplied to the quantitative air chamber, the oil piston is pressed by the increased air pressure, so that oil is sent from the oil chamber to the hydraulic chamber, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is increased. The member is pressed and actuated by the raised hydraulic pressure,
By periodically supplying a constant amount of air to the hydraulic pressure increasing air chamber, oil supplied from the oil tank to the gradually increasing hydraulic piping via the gradually increasing oil supply piping is gradually increased by a certain amount. And a honing device for operating the quantitative expansion member by a certain amount.