JPH08216015A - Numerically controlled honing machine - Google Patents
Numerically controlled honing machineInfo
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- JPH08216015A JPH08216015A JP4908095A JP4908095A JPH08216015A JP H08216015 A JPH08216015 A JP H08216015A JP 4908095 A JP4908095 A JP 4908095A JP 4908095 A JP4908095 A JP 4908095A JP H08216015 A JPH08216015 A JP H08216015A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ホーニング加工中に、
砥石の径方向調整を行なえるようにした数値制御ホーニ
ング装置に関し、特に、マシニングセンタや中ぐり盤等
に、交換可能に装着して使用できるようにした数値制御
ホーニング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is
The present invention relates to a numerically controlled honing device capable of adjusting a grindstone in a radial direction, and more particularly to a numerically controlled honing device which can be exchangeably mounted on a machining center or a boring machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、各種工作物に対する穴あけ加工
は、マシニングセンタあるいは中ぐり盤等を用いて中ぐ
り（穴あけ）を行なった後、ホーニング盤を用いて穴の
円筒内面に対する仕上げ加工を行なっている。この場合
におけるホーニング加工は、加工径に対応してあらかじ
め用意された粗加工用，中仕上加工用及び仕上加工用の
ホーニング工具を順次交換しながら行なっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, for the boring of various workpieces, after boring (drilling) using a machining center or boring machine, the inner surface of the hole is finished with a honing machine. . In this case, the honing process is performed by sequentially exchanging the honing tools for roughing, medium finishing and finishing which are prepared in advance corresponding to the machining diameter.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このように従来は、穴
あけ加工を行なうには、中ぐり用の工作機械とホーニン
グ加工用の工作機械を別個に用意し、それぞれの工作機
械において別々に加工を行なっていた。このため、二種
類の工作機械を用意しなければならないとともに、二度
の段取り工程を必要としていた。As described above, conventionally, in order to perform drilling, a boring machine tool and a honing machine tool are separately prepared, and the machine tools are machined separately. I was doing. For this reason, two types of machine tools must be prepared, and two setup processes are required.
【０００４】また、ホーニング加工を行なうには、上述
したように、加工する穴径に対応した複数の工具を用意
しなければならないとともに、加工工程が変わるたびに
使用工具を交換する必要があった。Further, in order to carry out honing, as described above, it is necessary to prepare a plurality of tools corresponding to the hole diameter to be machined, and it is necessary to replace the tool to be used each time the machining process is changed. .
【０００５】このように、従来の穴あけ加工には、設備
の効率化及び作業性等の観点からすると大きな改善の余
地があった。さらに、ホーニング時の加工精度は、用意
されたホーニング工具によって決まることから、ホーニ
ング砥石に摩耗等があるとその影響を大きく受けて加工
精度が低下するとともに、ホーニング砥石の摩耗に対し
てはなんら対策も講じることができなかった。As described above, the conventional drilling process has a lot of room for improvement in terms of efficiency of equipment and workability. In addition, since the machining accuracy during honing is determined by the honing tool prepared, if the honing grindstone wears, it will be greatly affected and the machining accuracy will decrease, and no measures will be taken against the wear of the honing grindstone. Could not be taken.
【０００６】本発明は上記の事情にかんがみてなされた
ものであり、工具の径方向制御機能を有する工作機械を
利用することによって、一台の工作機械で、しかも一本
の中ぐり工具と、他の一本のホーニング工具のみで穴あ
けに必要な一連の加工を行なえるようにして、設備の効
率化及び作業性の効率化を図ることができるようにした
数値制御ホーニング装置の提供を目的とする。また、本
発明は、ホーニング工具の径方向の制御を可能とするこ
とによって、一本のホーニング工具で粗，中仕上及び仕
上の各加工を行えるようにし、かつまた、ホーニング砥
石の摩耗等による寸法誤差を修正しながら高精度の穴加
工を行なえるようにした数値制御ホーニング装置の提供
を目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and by utilizing a machine tool having a tool radial control function, one machine tool, and one boring tool, The purpose of the present invention is to provide a numerically controlled honing device that can perform a series of processing required for drilling with only one other honing tool, and can improve the efficiency of equipment and work efficiency. To do. In addition, the present invention enables control of the honing tool in the radial direction so that one honing tool can perform roughing, semi-finishing, and finishing, respectively, and the dimension of the honing grindstone due to wear or the like. An object of the present invention is to provide a numerical control honing device capable of performing highly accurate hole drilling while correcting an error.
【０００７】なお、工具の径方向制御機能を有する工作
機械によって回転工具の径方向切込み制御を行なう装置
として、特公昭６２−４２７２６号で開示されているも
のがある。この回転工具の径方向の切込み制御を行なう
装置は、主軸に偏心機構を内蔵していないので、主軸の
剛性の低下や、主軸の外径を特に増大することがなく、
しかも、従来の主軸に偏心機構を内蔵した方式に比べて
より大きな径方向の切込みの制御を行なえるといった優
れた特徴を有している。As a device for controlling the radial cutting of a rotary tool by a machine tool having a tool radial control function, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-42726. The device for controlling the radial cutting of the rotary tool does not have a built-in eccentric mechanism in the main shaft, so there is no decrease in rigidity of the main shaft or increase in the outer diameter of the main shaft.
Moreover, it has an excellent feature that it is possible to control a larger radial depth of cut as compared with the conventional method in which the eccentric mechanism is built in the main shaft.
【０００８】しかしながら、上記装置は、主として穴加
工に用いる中ぐり用の回転工具を対象としたものであっ
て、ホーニング工具のように、砥石を保持具の円周上に
複数個取付けてあるような工具の半径方向への制御を行
なうことはできなかった。However, the above-mentioned device is intended mainly for a rotary tool for boring used for boring, and a plurality of grindstones are mounted on the circumference of a holder like a honing tool. It was not possible to perform radial control of various tools.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の数値制御ホーニング装置は、ホーニングユ
ニットと、先端部にホーニングユニットを装着して回転
する主軸と、この主軸に貫通して設けられた制御軸に、
数値制御によって主軸と相対的な回転を与えるホーニン
グユニット制御機構とを有し、前記ホーニングユニット
が、前記制御軸と係合し、前記制御軸とともに回転する
連結軸、この連結軸の先端に形成されたねじとかみ合い
連結軸の回転によって軸方向に移動を行なうナット、こ
のナットと連接し軸方向に移動を行なう径方向制御軸、
この径方向制御軸の周面に配設され、径方向制御軸の軸
方向への移動によってホーニング砥石が径方向に移動す
るホーニング工具とからなり、前記主軸の回転中であっ
てもホーニング工具の径方向の制御を可能とした構成と
してある。In order to achieve the above object, a numerically controlled honing device according to the present invention is provided with a honing unit, a main shaft on which a honing unit is mounted at its tip and which rotates, and a penetrating shaft. To the assigned control axis,
A honing unit control mechanism for imparting relative rotation to the main shaft by numerical control, wherein the honing unit is formed at a tip of the connecting shaft that engages with the control shaft and rotates together with the control shaft. Nuts that move in the axial direction by rotation of the mating screw and the connecting shaft, radial control shafts that move in the axial direction by connecting with this nut,
The honing tool is arranged on the peripheral surface of the radial control shaft, and the honing wheel moves in the radial direction by the movement of the radial control shaft in the axial direction. It has a configuration that enables radial control.
【００１０】また、請求項２に記載の数値制御ホーニン
グ装置は、前記径方向制御軸がくさび形をしており、前
記ホーニング工具が、複数に分割され、前記くさび形を
した径方向制御軸の斜面に摺接配置された径方向へ移動
可能な砥石ホルダと、これら砥石ホルダの外面に取り付
けられたホーニング砥石と、前記複数に分割された砥石
ホルダを常時中心方向に付勢するよう束ねる弾性リング
からなる構成としてある。According to a second aspect of the present invention, there is provided a numerically controlled honing device, wherein the radial control shaft is wedge-shaped, and the honing tool is divided into a plurality of parts to form the wedge-shaped radial control shaft. A diametrically movable grindstone holder slidably arranged on a slope, a honing grindstone attached to the outer surface of these grindstone holders, and an elastic ring for bundling the plurality of divided grindstone holders so as to always urge them toward the center. It consists of.
【００１１】また、請求項３に記載の数値制御ホーニン
グ装置は、前記主軸及び前記ホーニングユニット制御機
構が、各種工具を主軸に交換可能に装着して回転させる
工作機械に内蔵されており、前記ホーニングユニットが
この工作機械の主軸に装着されたときに数値制御ホーニ
ング装置を構成するとともに、前記工作機械が工具の交
換に先立って前記主軸と制御軸を所定の基準角度位置に
停止させる位置検出手段を有している構成としてある。Further, in the numerical control honing device according to a third aspect of the present invention, the spindle and the honing unit control mechanism are built in a machine tool which is equipped with various tools interchangeably mounted on the spindle for rotating the spindle. The unit constitutes a numerically controlled honing device when the unit is mounted on the spindle of the machine tool, and the machine tool comprises position detecting means for stopping the spindle and the control shaft at a predetermined reference angular position prior to tool replacement. It has the configuration.
【００１２】さらに、請求項４に記載の数値制御ホーニ
ング装置は、前記ホーニングユニット制御機構が、前記
制御軸を主軸と同期して回転させる制御歯車群と、この
制御歯車群の中間に介装した差動歯車と、この差動歯車
を介して前記制御軸に所望の回転を付与するサーボモー
タとからなり、前記ホーニングユニットが、上記工作機
械の主軸に装着されたときに前記連結軸の回転を可能と
する錠止手段を具備する構成としてある。Further, in the numerical control honing device according to a fourth aspect of the present invention, the honing unit control mechanism interposes a control gear group for rotating the control shaft in synchronization with the main shaft and an intermediate portion of the control gear group. A differential gear and a servomotor that imparts desired rotation to the control shaft via the differential gear, and the honing unit rotates the connecting shaft when mounted on the main shaft of the machine tool. It is configured to include a locking means that enables it.
【００１３】[0013]
【作用】本発明の数値制御ホーニング装置によれば、ホ
ーニングユニット制御機構によって径方向制御軸を軸方
向に移動させるとホーニング工具の砥石が径方向に移動
する。これにより、ホーニング工具における砥石径の連
続的な調整が可能となり、一本のホーニング工具で粗，
中仕上及び仕上の各加工を行なえるとともに、ホーニン
グ砥石の摩耗に起因する加工誤差を容易に修正すること
ができる。According to the numerical control honing device of the present invention, when the radial direction control shaft is moved in the axial direction by the honing unit control mechanism, the grindstone of the honing tool moves in the radial direction. As a result, it is possible to continuously adjust the diameter of the grindstone in the honing tool.
It is possible to perform each of the finishing and finishing, and it is possible to easily correct the processing error caused by the abrasion of the honing grindstone.
【００１４】また、本発明の数値制御ホーニング装置
は、ホーニングユニット制御機構として、工具の径方向
制御機能を備えた工作機械に内蔵してある制御機構を用
いることによって、中ぐり工具等の径方向制御と同様に
してホーニング工具の径方向制御を行なっている。これ
により、一台の工作機械で中ぐり加工からホーニング加
工までを連続して行なうことができる。Further, in the numerical control honing apparatus of the present invention, the honing unit control mechanism uses a control mechanism built in a machine tool having a tool radial direction control function so that the boring tool and the like can be controlled in the radial direction. Similar to the control, the honing tool is controlled in the radial direction. As a result, one machine tool can continuously perform boring and honing.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の数値制御ホーニング装置を、
マシニングセンタにホーニングユニットを取り付けて構
成した実施例にもとづいて説明する。図１はホーニング
ユニットの断面図を示し、図２及び図３はマシニングセ
ンタ内に組み込まれているホーニングユニットの制御機
構と、ホーニングユニットを制御系に連結する機構の構
成を示す断面図である。EXAMPLES A numerical control honing device of the present invention will be described below.
Description will be made based on an embodiment in which a honing unit is attached to a machining center. FIG. 1 is a sectional view of a honing unit, and FIGS. 2 and 3 are sectional views showing a configuration of a honing unit control mechanism incorporated in a machining center and a mechanism for connecting the honing unit to a control system.
【００１６】［ホーニングユニットの制御機構］まず、
図２及び図３によってマシニングセンタの内部に組み込
まれているホーニングユニットの制御機構の構成につい
て説明する。主軸頭１には、主軸２が回転自在に支承さ
れており、この主軸２は、図示しない駆動機構によって
回転駆動される。これにより、主軸２は加工のための高
速回転を行なう。また、主軸２の貫通孔内には、後述す
るドローバー２３が挿設してあり、さらに、ドローバー
２３の貫通孔内には、上述する制御軸２４が挿設してあ
る。[Control Mechanism of Honing Unit] First,
The configuration of the control mechanism of the honing unit incorporated in the machining center will be described with reference to FIGS. 2 and 3. A spindle 2 is rotatably supported on the spindle head 1, and the spindle 2 is rotationally driven by a drive mechanism (not shown). As a result, the spindle 2 rotates at high speed for machining. Further, a draw bar 23 described later is inserted in the through hole of the main shaft 2, and further, the control shaft 24 described above is inserted in the through hole of the draw bar 23.
【００１７】また、主軸２の後端部には歯車３が取り付
けてあり、この歯車３は制御歯車箱４に回転自在に軸支
されている歯車５をアイドル歯車として歯車６と連接し
ている。歯車６は、差動歯車箱７に回転自在に軸支され
ている軸８に固定されており、差動歯車箱７内の歯車９
と連接している。A gear 3 is attached to the rear end of the main shaft 2, and the gear 3 is connected to the gear 6 by using a gear 5 rotatably supported by a control gear box 4 as an idle gear. . The gear 6 is fixed to a shaft 8 that is rotatably supported by a differential gear box 7, and a gear 9 in the differential gear box 7 is fixed.
Is connected to.
【００１８】ここで、制御歯車箱４は、主軸頭１に固定
されており、差動歯車箱７は、制御歯車箱４に軸受１０
及び１１によって回転自在に軸支されている。歯車９
は、差動歯車箱７に回転自在に軸支されている軸１２に
取り付けられた歯車１３とかみ合っている。また、この
軸１２に取り付けられた歯車１４は、差動歯車箱７の回
転中心と同心である貫通穴に軸受１６及び１７によって
軸支されている軸１８に固定されている歯車１５にかみ
合っている。したがって、歯車１４の回転は、軸１８を
介して差動歯車箱７の外部においてその軸１８の上に固
定された歯車１９に伝達される。Here, the control gear box 4 is fixed to the spindle head 1, and the differential gear box 7 is mounted on the control gear box 4 and bearings 10.
And 11 are rotatably supported. Gear 9
Mesh with a gear 13 mounted on a shaft 12 which is rotatably supported by the differential gear box 7. Further, the gear 14 attached to the shaft 12 meshes with a gear 15 fixed to a shaft 18 supported by bearings 16 and 17 in a through hole that is concentric with the rotation center of the differential gear box 7. There is. Therefore, the rotation of the gear 14 is transmitted via the shaft 18 to the gear 19 fixed on the shaft 18 outside the differential gear box 7.
【００１９】さらに、歯車１９の回転は、制御歯車箱４
に回転自在に軸支された軸２０に取り付けられた歯車２
１をアイドル歯車として歯車２２に伝えられる。この歯
車２２は、スリーブ状に形成してあり、その貫通孔には
制御軸２４が滑りキー２５を介して軸方向にスライド
し、かつ歯車２２とともに回転するように支持されてい
る。また、歯車２２は、前部が、ドローバー２３に固定
されているナットピース２６に軸受２７，２８及び２９
によって回転自在に軸支されており、後部が、制御歯車
箱４に、軸受３０によって回転自在に軸支されると共に
滑りキー３１によって軸方向にスライドするように支持
されている。Further, the rotation of the gear 19 is controlled by the control gear box 4
Gear 2 mounted on a shaft 20 rotatably supported on
1 is transmitted to the gear 22 as an idle gear. The gear 22 is formed in a sleeve shape, and a control shaft 24 is supported in a through hole of the gear 22 so as to slide in the axial direction via a slide key 25 and rotate together with the gear 22. Further, the gear 22 has bearings 27, 28 and 29 on a nut piece 26 whose front portion is fixed to the draw bar 23.
Is rotatably rotatably supported by the control gear box 4, and a rear portion thereof is rotatably rotatably supported by a bearing 30 and supported by a slide key 31 so as to slide in the axial direction.
【００２０】一方、制御歯車箱４に取り付けられている
制御用サーボモータ４０の出力軸にキーによって連結さ
れるとともに、制御歯車箱４に軸受４１及び４２によっ
て回転自在に軸支されている歯車４３は、差動歯車箱７
に固定されている歯車４４とかみ合っている。したがっ
て、サーボモータ４０の回転により差動歯車箱７が回転
する。On the other hand, a gear 43 is connected to the output shaft of a control servomotor 40 mounted on the control gearbox 4 by a key, and is rotatably supported by bearings 41 and 42 on the control gearbox 4. Is a differential gear box 7
It meshes with a gear 44 that is fixed to. Therefore, the rotation of the servomotor 40 causes the differential gear box 7 to rotate.
【００２１】ここで、歯車３，６，９，１４，１５，１
９及び２２の歯数は、回転主軸２と、制御軸２４との間
において回転速度比が１：１になっている。これによ
り、サーボモータ４０が回転しない場合には、回転主軸
２と制御軸２４とは同期回転し、サーボモータ４０が回
転する場合には、その回転は歯車４３を介して歯車４４
に伝達され、差動歯車箱７を回転させ、軸８の回転角に
差動歯車箱７の回転角、すなわち、軸１２の公転角と、
歯車９，１３，１４及び１５によって決定される回転角
とが重畳された回転角が軸１８に出力され、この出力が
歯車１９及び２１を経て歯車２２に伝達される。その結
果、送りサーボモータ４０によって制御された回転角
が、制御軸２４と主軸２との間に所望の相対速度で所望
の相対回転を生じさせる。Here, the gears 3, 6, 9, 14, 15, 1
The numbers of teeth of 9 and 22 are such that the rotation speed ratio between the rotary main shaft 2 and the control shaft 24 is 1: 1. As a result, when the servo motor 40 does not rotate, the rotary main shaft 2 and the control shaft 24 rotate synchronously, and when the servo motor 40 rotates, the rotation is transmitted via the gear 43 to the gear 44.
The rotation angle of the differential gear box 7, that is, the revolution angle of the shaft 12, is transmitted to the rotation angle of the shaft 8.
A rotation angle superposed with the rotation angles determined by the gears 9, 13, 14 and 15 is output to the shaft 18, and this output is transmitted to the gear 22 via the gears 19 and 21. As a result, the rotation angle controlled by the feed servomotor 40 causes the desired relative rotation between the control shaft 24 and the spindle 2 at the desired relative speed.
【００２２】［連結機構］次に、ホーニングユニットを
主軸に装着させ、上述したホーニングユニット制御機構
と連結させる機構の構成について説明する。制御軸２４
の後部は、工具クランプ用シリンダ５０のピストン５１
を貫通し、制御軸の係脱用シリンダ５４のピストン５４
ａと連結する軸受５３に回転自在に支承されている。し
たがって、係脱用シリンダ５４のピストン５４ａを主軸
２の先端の側に前進させると、図３に示す、制御軸２４
の先端に設けた係合用の凹部２４ａが、主軸２の先端部
テーパ穴２ａ内に装着されているホーニングユニット１
００（後で詳細に説明する）のプルスタッド１０１の貫
通孔に設けた連結軸１０２の係合部１０２ａと連結し、
係脱用シリンダ５４のピストン５４ａが後退すると両軸
２４，１０２の係合部２４ａ，１０２ａの連結が解除さ
れる。このとき、係脱用シリンダ５４のピストン５４ａ
の前進及び後退のストロークエンドは、それぞれ、シリ
ンダ５４の後部に取り付けられた近接スイッチ５５及び
５６によってその係合，離脱の位置を検出し、確認をす
るようにしてある。[Coupling Mechanism] Next, the structure of the mechanism for mounting the honing unit on the main shaft and coupling it to the above-mentioned honing unit control mechanism will be described. Control axis 24
The rear part is the piston 51 of the tool clamping cylinder 50.
Through the piston 54 of the control shaft engagement / disengagement cylinder 54
It is rotatably supported by a bearing 53 connected to a. Therefore, when the piston 54a of the engagement / disengagement cylinder 54 is advanced toward the tip of the main shaft 2, the control shaft 24 shown in FIG.
The honing unit 1 in which the engaging recess 24a provided at the tip of the main shaft 2 is installed in the tip taper hole 2a of the spindle 2.
00 (described later in detail) is connected to the engaging portion 102a of the connecting shaft 102 provided in the through hole of the pull stud 101,
When the piston 54a of the engagement / disengagement cylinder 54 retracts, the connection between the engagement portions 24a and 102a of the shafts 24 and 102 is released. At this time, the piston 54a of the engagement / disengagement cylinder 54
The forward and backward stroke ends are detected by the proximity switches 55 and 56 attached to the rear portion of the cylinder 54 to detect their engagement and disengagement positions, respectively.
【００２３】また、連結時における制御軸２４は、サー
ボモータ４０によって所定の角度位置に位置決めされ、
連結部の凹部２４ａが、ホーニングユニット１００の主
軸２への装着時に位置決めされている連結軸１０２の係
合凸部１０２ａと同じ位相となるようにされている。こ
のときの角度位置は、回転角度位置検出用近接スイッチ
５７によって検出される。The control shaft 24 at the time of connection is positioned at a predetermined angular position by the servomotor 40,
The concave portion 24a of the connecting portion is arranged to be in the same phase as the engaging convex portion 102a of the connecting shaft 102 positioned when the honing unit 100 is mounted on the main shaft 2. The angular position at this time is detected by the rotation angle position detecting proximity switch 57.
【００２４】ホーニングユニット１００のクランプ及び
アンクランプは、工具クランプ用シリンダ５０のピスト
ン５１を前進させ、歯車２２及びナットピース２６を通
じドローバ２３を主軸２の先端部方向に移動させたとき
にホーニングユニット１００の緊締を解いて押し出す。
一方、ピストン５１が後退して歯車２２及びナットピー
ス２６をフリー状態にすると、ドローバー２３が、さら
ばね５８によって主軸２の後端部方向に引かれ、ホーニ
ングユニット１００を主軸２に緊締する。The honing unit 100 is clamped and unclamped when the piston 51 of the tool clamping cylinder 50 is moved forward and the drawbar 23 is moved toward the tip of the main shaft 2 through the gear 22 and the nut piece 26. Release and push out.
On the other hand, when the piston 51 retreats to free the gear 22 and the nut piece 26, the draw bar 23 is pulled toward the rear end portion of the main shaft 2 by the flat spring 58, and the honing unit 100 is tightened to the main shaft 2.
【００２５】上述したホーニングユニット制御機構と連
結機構は、中ぐり工具等の径方向切込み制御を行なう場
合に用いる径方向制御機構及び連結機構と同様のもので
ある。The honing unit control mechanism and the coupling mechanism described above are similar to the radial direction control mechanism and the coupling mechanism used for controlling the radial cutting of the boring tool or the like.
【００２６】［ホーニングユニット］次に、マシニング
センタの主軸２に、図示しない自動工具交換装置などに
よって着脱自在に装着されるホーニングユニットを、図
１によって説明する。図３に示すように、ホーニングユ
ニット１００は、主軸２の回転中心線Ｓと同心であっ
て、プルスタット１０１の貫通孔を貫通し、テーパシャ
ンク部１０３の内部で軸受１０４に回転自在に支承され
た連結軸１０２を有している。この連結軸１０２の後端
には、前記したように主軸２に挿設され制御軸２４の先
端係合部２４ａと係合する係合部１０２ａが形成してあ
り、先部には、キーによって歯車１０６が固定してあ
る。[Honing Unit] Next, a honing unit which is detachably mounted on the spindle 2 of the machining center by an unillustrated automatic tool changing device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the honing unit 100 is concentric with the rotation center line S of the main shaft 2, penetrates the through hole of the pull-stat 101, and is rotatably supported by the bearing 104 inside the tapered shank portion 103. It has a connecting shaft 102. At the rear end of the connecting shaft 102, an engaging portion 102a that is inserted into the main shaft 2 and engages with the front end engaging portion 24a of the control shaft 24 is formed as described above, and the front portion is formed by a key. The gear 106 is fixed.
【００２７】また、制御軸４５のさらに先端には、ねじ
１０５が形成してあり、このねじ１０５にはナット１５
１がかみ合っている。ナット１５１は、テーパシャンク
部１０３と結合するナットボディ１５２の内部に、滑り
キー１５１ａによって連結軸１０２の軸方向にスライド
のみ可能な状態で設けられている。A screw 105 is formed on the tip of the control shaft 45, and the nut 15 is attached to the screw 105.
1 is in mesh. The nut 151 is provided inside the nut body 152 that is coupled to the tapered shank portion 103 so as to be slidable only in the axial direction of the connecting shaft 102 by the slide key 151 a.
【００２８】また、ナットボディ１５２の先端側には、
中空状のホーニングバー１５４が結合してあり、このホ
ーニングバー１５４の先端にはホルダガイド１６０が結
合してある。このホルダガイド１６０も中空状に形成し
てあり、かつ、その先端には軸線と直交する方向にあり
溝状のガイド部１６０ａが形成してある。On the tip side of the nut body 152,
A hollow honing bar 154 is connected, and a holder guide 160 is connected to the tip of the honing bar 154. The holder guide 160 is also formed in a hollow shape, and a groove-shaped guide portion 160a is formed at the tip thereof in the direction orthogonal to the axis.
【００２９】これらナットボディ１５２，ホーニングバ
ー１５４及びホルダガイド１６０の各貫通孔には、ナッ
ト１５１に固定された第二連結軸１５３が移動可能に貫
通している。この第二連結軸１５３のホルダガイド１６
０側の端部にはくさび形をした径方向制御軸１５５が固
定してある。A second connecting shaft 153 fixed to the nut 151 is movably passed through the through holes of the nut body 152, the honing bar 154 and the holder guide 160. The holder guide 16 of the second connecting shaft 153
A wedge-shaped radial control shaft 155 is fixed to the end on the 0 side.
【００３０】砥石ホルダ１５６は、ホルダガイド１６０
のガイド部１６０ａと同方向に二分割された状態で、径
方向制御軸１５５のくさび面に摺接配置してあり、その
首部１５６ａはあり状に形成してあって、あり溝状のガ
イド部１６０ａにガイドされつつ径方向に移動可能とな
っている。また、二分割された砥石ホルダ１５６は弾性
リング１５７及び１５８によって、常時、中心方向へ付
勢されつつ束ねられており、かつ、それぞれの砥石ホル
ダ１５６の外周にはホーニング砥石１５９が取り付けて
ある。The grindstone holder 156 has a holder guide 160.
Of the guide portion 160a of the radial direction control shaft 155 is slidably arranged on the wedge surface of the radial control shaft 155, and its neck portion 156a is formed in a dovetail shape, and has a dovetail-shaped guide portion. It is movable in the radial direction while being guided by 160a. Further, the grindstone holder 156 divided into two parts is always bound by elastic rings 157 and 158 while being biased toward the center, and a honing grindstone 159 is attached to the outer periphery of each grindstone holder 156.
【００３１】したがって、径方向制御軸１５５がその軸
線方向（左右）に移動すると、砥石ホルダ１５６がホル
ダガイドに沿って径方向に移動し、ホーニング砥石１５
９の径を変化させる。なお、砥石ホルダ１５６、弾性リ
ング１５７，１５８及びホーニング砥石１５９は、全体
でホーニング工具を構成している。Accordingly, when the radial direction control shaft 155 moves in the axial direction (left and right), the grindstone holder 156 moves in the radial direction along the holder guide, and the honing grindstone 15 moves.
Change the diameter of 9. The grindstone holder 156, the elastic rings 157 and 158, and the honing grindstone 159 together constitute a honing tool.
【００３２】このホーニングユニット１００の主軸２の
着脱時には、回転角度位置検出器３０１及び３０２の検
出によって、あらかじめ所定角度位置に割出された（主
軸オリエンテーション）主軸２の先端部係合駆動キー１
３０に、ホーニングユニット１００のテーパシャンク１
０３のグリップ部のキー溝１３１が自動工具交換時に入
るようになっている。これにより、図５に示すように、
テーパシャンク１０３に設けられているピン１３２の先
端部１３２ａが主軸２のキー１３０の先端部に押し当て
られるので、ピン１３２はばね１３３に抗して図中左方
向にスライドする。When the main shaft 2 of the honing unit 100 is attached or detached, the tip end engagement drive key 1 of the main shaft 2 which has been indexed to a predetermined angular position in advance by the detection of the rotational angle position detectors 301 and 302 (main shaft orientation).
30, the taper shank 1 of the honing unit 100
The key groove 131 of the grip part 03 is adapted to be inserted at the time of automatic tool replacement. As a result, as shown in FIG.
Since the tip portion 132a of the pin 132 provided on the taper shank 103 is pressed against the tip portion of the key 130 of the main shaft 2, the pin 132 slides leftward in the figure against the spring 133.
【００３３】その結果、ピン１３２に取り付けられてい
る溝カム用ピン１３４が、図５中左方向にスライドし、
歯車１０６の所定位置における歯溝内に飛び込んでいる
溝カム付のロックピン１３５を放射方向に移動させて引
き抜き連結軸１０２を回転可能な状態とする。すなわ
ち、連結軸１０２をホーニングユニット１００が主軸２
と離脱状態のときの鎖錠状態から、回転可能な状態に解
除する。As a result, the groove cam pin 134 attached to the pin 132 slides leftward in FIG.
The lock pin 135 with the grooved cam that has jumped into the tooth groove at the predetermined position of the gear 106 is moved in the radial direction to make the extraction connecting shaft 102 rotatable. That is, the honing unit 100 connects the connecting shaft 102 to the main shaft 2
Then, the locked state in the detached state is released to the rotatable state.
【００３４】ホーニングユニット１００が主軸２から取
り外されたときは、主軸２の先端からホーニングユニッ
ト１００が離れるとスライドピン１３２がフリー状態に
なり、ばね１３３によって溝カム用ピン１３４が押し出
され、ロックピン１３５が溝カムによって歯車１０６の
所定位置の歯溝に飛び込み、鎖錠状態となる。When the honing unit 100 is detached from the main shaft 2, the slide pin 132 becomes free when the honing unit 100 is separated from the tip of the main shaft 2, and the groove cam pin 134 is pushed out by the spring 133 and the lock pin is released. The groove cam 135 jumps into the tooth groove of the gear 106 at a predetermined position, and is locked.
【００３５】次に、上記した本実施例のホーニング装置
の動作について説明する。 （１）工具交換指令が出されると、主軸２は、検出器３
０１及び３０２の検出信号によって定位置に割出されて
いる（先端キー１３０が一定位置に位置決めされる）。 （２）サーボモータ４０によって制御軸２４は、基準角
度位置θ＝０に位置決めされる（制御軸２４の凹部２４
ａが、一定位置に位置決めされる工具保持具１００の基
準角度位置に対応する位置）。 （３）制御軸２４は、係脱用シリンダ５４によって係合
の外れた位置にある。すなわち、ピストン５４ａは図２
において右端に後退している。 （４）ドローバー２３は、アンクランプ状態にある（工
具クランプ用シリンダ５０のピストン５１は、図２にお
いて左端の前進位置にある）。 （５）ばね１３３により、突出したロックピン１３５と
歯車１０６との係合によって、ホーニングユニット１０
０の連結軸１０２が基準角度位置（θ＝０）に鎖錠され
ている。Next, the operation of the honing device of this embodiment described above will be described. (1) When a tool change command is issued, the spindle 2 is moved to the detector 3
It is indexed at a fixed position by the detection signals 01 and 302 (the tip key 130 is positioned at a fixed position). (2) The control shaft 24 is positioned at the reference angular position θ = 0 by the servo motor 40 (the recess 24 of the control shaft 24).
a is a position corresponding to the reference angular position of the tool holder 100 positioned at a fixed position). (3) The control shaft 24 is in a disengaged position by the engagement / disengagement cylinder 54. That is, the piston 54a is shown in FIG.
At the right end. (4) The draw bar 23 is in an unclamped state (the piston 51 of the tool clamping cylinder 50 is at the leftmost forward position in FIG. 2). (5) Due to the engagement of the protruding lock pin 135 and the gear 106 by the spring 133, the honing unit 10
The 0 connecting shaft 102 is locked at the reference angular position (θ = 0).
【００３６】以上の（１）〜（５）の条件を備えている
ときに、ホーニングユニット１００は、図示しない自動
工具交換装置によって、主軸２の先端キー１３０にホー
ニングユニット１００の溝１３１が入るように位置決め
され、装着される。その後、ドローバー２３は、ピスト
ン５１の右端への後退と、さらばね５８の弾力によりク
ランプ状態になり、ホーニングユニット１００をクラン
プする。次いで、シリンダ５４のピストン５４ａが左側
に前進すると、制御軸２４と連結軸１０２の係合凹凸部
２４ａ及び１０２ａが係合し、切込み制御軸２４と連結
軸１０２とは連結される。When the above conditions (1) to (5) are satisfied, the honing unit 100 allows the groove 131 of the honing unit 100 to enter the tip key 130 of the spindle 2 by an unillustrated automatic tool changer. Is positioned and installed. After that, the draw bar 23 retracts to the right end of the piston 51 and becomes elastically clamped by the spring force of the belleville spring 58, and clamps the honing unit 100. Next, when the piston 54a of the cylinder 54 advances to the left, the control shaft 24 and the engaging concave and convex portions 24a and 102a of the connecting shaft 102 engage with each other, and the cut control shaft 24 and the connecting shaft 102 are connected.
【００３７】また、このとき、連結軸１０２のロックピ
ン１３２は、主軸２の先端に押し当てられ、ホーニング
ユニット１００の連結軸１０２は、鎖錠を解除される。
これにより、ホーニングユニット１００におけるホーニ
ング砥石１５９の径方向への調整が可能となる。すなわ
ち、サーボモータ４０を回転させて、制御軸２４を主軸
２との間で相対回転させると、この回転は係合部２４
ａ，１０２ａを介して連結軸１０２に伝達されねじ１０
５を回転させる。ねじ１０５の回転はナット１５１の軸
方向への移動（この場合、図１における左方向への直線
運動）に変換され、第二連結軸１５３を左方向へ移動
（前進）させる。At this time, the lock pin 132 of the connecting shaft 102 is pressed against the tip of the main shaft 2, and the connecting shaft 102 of the honing unit 100 is unlocked.
As a result, the honing grindstone 159 in the honing unit 100 can be adjusted in the radial direction. That is, when the servomotor 40 is rotated to rotate the control shaft 24 relative to the main shaft 2, this rotation causes the engagement portion 24 to rotate.
a is transmitted to the connecting shaft 102 via the screw 10
Rotate 5. The rotation of the screw 105 is converted into an axial movement of the nut 151 (in this case, a linear movement to the left in FIG. 1), and the second connecting shaft 153 is moved to the left (forward).
【００３８】第二連結軸１５３の前進は、径方向制御軸
１５５を前進させることになり、その結果、二分割され
た砥石ホルダ１５６がくさび状の径方向制御軸１５５に
よって、ホルダガイド１６０にガイドされつつ径方向外
方（放射方向）へ押し拡げられ、その外周に取り付けて
あるホーニング砥石１５９の径を大きくする。The advance of the second connecting shaft 153 advances the radial control shaft 155, and as a result, the grindstone holder 156 divided into two parts is guided to the holder guide 160 by the wedge-shaped radial control shaft 155. The honing grindstone 159 attached to the outer periphery of the honing grindstone 159 is increased in diameter while being pushed outward in the radial direction (radial direction).
【００３９】なお、径方向制御軸１５５が後退すると、
二分割されている砥石ホルダ１５６は弾性リング１５
７，１５８の収縮作用によって径方向内方（中心方向）
へ移動し、ホーニング砥石１５９の径を小さくさせるよ
うに作用する。このホーニング砥石１５９の径方向への
変化（位置調整）は連続的に行なうことができ、また、
この連続的な径方向への変化（位置調整）は主軸２の回
転中にも行なうことができる。When the radial control shaft 155 moves backward,
The grindstone holder 156, which is divided into two, is an elastic ring 15.
Inward in the radial direction (towards the center) due to the contracting action of 7,158
And moves to reduce the diameter of the honing grindstone 159. The change (position adjustment) in the radial direction of the honing grindstone 159 can be continuously performed.
This continuous radial change (positional adjustment) can be performed even while the main shaft 2 is rotating.
【００４０】上述のように、本実施例の数値制御ホーニ
ング装置は、中ぐり工具等の径方向制御を行なう機能を
備えたマシニングセンタに装着して用いることができる
ので、中ぐり加工の終了後、自動工具交換装置によって
工具を中ぐり工具から上記ホーニングユニットに交換す
るだけで、新たな段取りを必要とすることなく直ちにホ
ーニング加工を行なうことができる。したがって、中ぐ
り加工とホーニング加工を一台の機械によって行なうこ
とができるとともに、中ぐり加工からホーニング加工へ
の移行を、自動的に、しかも短時間のうちに行なうこと
ができる。As described above, since the numerically controlled honing device of this embodiment can be mounted on a machining center having a function of performing radial control of a boring tool or the like, it can be used after finishing boring. By simply exchanging the tool from the boring tool to the honing unit by the automatic tool exchanging device, honing can be performed immediately without requiring a new setup. Therefore, the boring and the honing can be performed by one machine, and the transition from the boring to the honing can be performed automatically and in a short time.
【００４１】なお、本発明の数値制御ホーニング装置
は、ホーニング装置の専用機とすることもでき、この場
合は、ホーニングユニットとホーニングユニット制御機
構を一体化して構成する。The numerical control honing device of the present invention may be a dedicated machine for the honing device. In this case, the honing unit and the honing unit control mechanism are integrated.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上のように、本発明の数値制御ホーニ
ング装置によれば、一つのホーニングユニットで粗加
工，中加工，仕上加工の三加工を行なうことができ、作
業効率を著しく向上させることができるとともに、ホー
ニング加工を高精度に行なうことができる。As described above, according to the numerical control honing apparatus of the present invention, one honing unit can perform three processes of rough machining, medium machining, and finishing machining, and work efficiency is remarkably improved. In addition, the honing process can be performed with high accuracy.
【００４３】さらに、ホーニング砥石の径方向制御を連
続的に行なうことができるので、砥石の摩耗によって発
生する加工誤差の修正にも簡単かつ迅速に対応でき、よ
り一層高精度な加工が可能となる。Further, since the radial direction control of the honing grindstone can be continuously performed, it is possible to easily and promptly correct the machining error caused by the abrasion of the grindstone, and it becomes possible to perform the machining with higher precision. .
【００４４】また、径方向制御機能を有する工作機械に
装着して用いる構成とした場合には、ホーニング加工を
中ぐり加工等を行なう機械によって行なえるので、中ぐ
り加工とホーニング加工を一台の機械で連続的に行なう
ことができる。Further, in the case where the machine tool having the radial direction control function is mounted and used, honing can be performed by a machine for boring, so that boring and honing are performed by one machine. It can be done continuously by machine.
【図１】本発明の一実施例の数値制御ホーニング装置に
おけるホーニングユニットを示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a honing unit in a numerical control honing device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例の数値制御ホーニング装置に
おけるホーニングユニット制御機構を示す断面図（マシ
ニングセンタの主軸系の構成）。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a honing unit control mechanism in the numerical control honing device according to an embodiment of the present invention (configuration of a spindle system of a machining center).
【図３】本発明の一実施例の数値制御ホーニング装置に
おけるホーニングユニットと主軸系の連結機構を示す断
面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a coupling mechanism of a honing unit and a spindle system in a numerical control honing device according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例の数値制御ホーニング装置に
おけるホーニングユニットの一部平面截断図。FIG. 4 is a partial plan cross-sectional view of a honing unit in a numerical control honing device according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例の数値制御ホーニング装置に
おけるホーニングユニットの錠止機構を説明する部分断
面図。FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating a locking mechanism of the honing unit in the numerical control honing device according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施例の数値制御ホーニング装置に
おけるホーニングユニットの錠止機構の一部平面図。FIG. 6 is a partial plan view of the locking mechanism of the honing unit in the numerical control honing device according to the embodiment of the present invention.
２ 主軸 ４ 制御歯車箱 ７ 差動歯車箱 ２２ 歯車 ２３ ドローバー ２４ 制御軸 ４０ サーボモータ ５０ 工具クランプ用シリンダ ５４ 係脱用シリンダ １００ ホーニングユニット １０２ 連結軸 １０３ テーパシャンク部 １５０ ねじ １５１ ナット １５３ 第二連結軸 １５４ ホーニングバー １５５ 径方向制御軸 １５６ 砥石ホルダ １５７，１５８ 弾性リング １５９ ホーニング砥石 １６０ ホーニングガイド 2 main shaft 4 control gear box 7 differential gear box 22 gear 23 draw bar 24 control shaft 40 servo motor 50 tool clamping cylinder 54 engagement / disengagement cylinder 100 honing unit 102 connecting shaft 103 taper shank portion 150 screw 151 nut 153 second connecting shaft 154 Honing bar 155 Radial control shaft 156 Grindstone holder 157, 158 Elastic ring 159 Honing grindstone 160 Honing guide
Claims (4)
と、 この主軸に貫通して設けられた制御軸に、数値制御によ
って主軸と相対的な回転を与えるホーニングユニット制
御機構とを有し、 前記ホーニングユニットが、 前記制御軸と係合し、前記制御軸とともに回転する連結
軸、この連結軸の先端に形成されたねじとかみ合い連結
軸の回転によって軸方向に移動を行なうナット、このナ
ットと連接し軸方向に移動を行なう径方向制御軸、この
径方向制御軸の周面に配設され、径方向制御軸の軸方向
への移動によってホーニング砥石が径方向に移動するホ
ーニング工具とからなり、 前記主軸の回転中であってもホーニング工具の径方向の
制御を可能としたことを特徴とする数値制御ホーニング
装置。1. A honing unit control for numerically controlling rotation of a honing unit, a main shaft mounted with the honing unit at its tip, and rotating, and a control shaft penetrating the main shaft. A connecting shaft that engages with the control shaft and rotates together with the control shaft, and moves in the axial direction by rotation of a screw formed at the tip of the connecting shaft and the meshing connecting shaft. A nut to be performed, a radial direction control shaft that is connected to this nut and moves in the axial direction, and is arranged on the peripheral surface of this radial direction control shaft. The honing wheel moves in the radial direction when the radial direction control shaft moves in the axial direction. A numerical control honing device comprising a honing tool for controlling the honing tool in the radial direction even while the spindle is rotating.
り、 前記ホーニング工具が、複数に分割され、前記くさび形
をした径方向制御軸の斜面に摺接配置された径方向へ移
動可能な砥石ホルダと、これら砥石ホルダの外面に取り
付けられたホーニング砥石と、前記複数に分割された砥
石ホルダを常時中心方向に付勢するよう束ねる弾性リン
グからなる請求項１記載の数値制御ホーニング装置。2. The radial control shaft has a wedge shape, and the honing tool is divided into a plurality of parts and is movable in the radial direction in sliding contact with the slope of the wedge-shaped radial control shaft. The numerical control honing device according to claim 1, further comprising: a whetstone holder, a honing whetstone attached to an outer surface of the whetstone holder, and an elastic ring that bundles the plurality of whetstone holders so as to constantly urge the whetstone holders toward the center.
御機構が、各種工具を主軸に交換可能に装着して回転さ
せる工作機械に内蔵されており、前記ホーニングユニッ
トがこの工作機械の主軸に装着されたときに数値制御ホ
ーニング装置を構成するとともに、 前記工作機械が工具の交換に先立って前記主軸と制御軸
を所定の基準角度位置に停止させる位置検出手段を有し
ている請求項１又は２記載の数値制御ホーニング装置。3. The main spindle and the honing unit control mechanism are built in a machine tool for mounting various tools on the main spindle in a replaceable manner so as to rotate, and when the honing unit is attached to the main spindle of the machine tool. The numerical control honing device according to claim 1 or 2, further comprising a numerical control honing device, and the machine tool having position detecting means for stopping the main shaft and the control shaft at a predetermined reference angular position prior to tool replacement. Control honing device.
記制御軸を主軸と同期して回転させる制御歯車群と、こ
の制御歯車群の中間に介装した差動歯車と、この差動歯
車を介して前記制御軸に所望の回転を付与するサーボモ
ータとからなり、 前記ホーニングユニットが、前記工作機械の主軸に装着
されたときに前記連結軸の回転を可能とする錠止手段を
具備する、 請求項３記載の数値制御ホーニング装置。4. The honing unit control mechanism includes a control gear group for rotating the control shaft in synchronization with a main shaft, a differential gear interposed between the control gear groups, and the differential gear. A servo motor that imparts a desired rotation to the control shaft, wherein the honing unit includes locking means that enables rotation of the connecting shaft when mounted on the main shaft of the machine tool. The numerical control honing device described in 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4908095A JP4025376B2 (en) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Numerically controlled honing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4908095A JP4025376B2 (en) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Numerically controlled honing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08216015A true JPH08216015A (en) | 1996-08-27 |
| JP4025376B2 JP4025376B2 (en) | 2007-12-19 |
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ID=12821122
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|---|---|---|---|
| JP4908095A Expired - Fee Related JP4025376B2 (en) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Numerically controlled honing device |
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