【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークに形成された孔の円筒内面をホーニング加工するホーニングユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホーンに支持された複数の細長い砥石を半径方向外方に拡張してワークに形成された孔の円筒内面に接触させ、各砥石に外方向への圧力を付与する状態でワークとの間に回転運動と往復運動を行なわせ、多量の研削液を注ぎながら円筒内面をホーニング仕上げするホーニングユニットとして、マシニングセンタのクーラントを利用して砥石をワークに形成された円筒内面に圧接させるようにしたホーニングユニットが従来から知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クーラントを利用する従来のホーニングユニットにおいては、クーラントの供給圧力をホーニング圧力としているため、クーラントの汚れや温度変化、あるいは供給量の変動によって圧力変動が生じ易く、仕上面の真円度、円筒度、面粗さ等に大きな影響を与え、安定した加工を行なうことができないという不都合がある。
【０００４】
この発明の課題は、ホーニング圧力の定圧化を図り、円筒内面をきわめて安定よく高精度に仕上げることができるようにしたホーニングユニットを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、主軸のシャンク挿入孔に挿入されるシャンク部の先端に、シャンク部と一体に回転するホーンを接続し、そのホーンには、シリンダ収容空間と、先端面からシリンダ収容空間に連通する軸方向のマンドレル挿入孔と、先端部外周からそのマンドレル挿入孔に連通する軸方向に細長い複数のスロットとを形成し、前記シリンダ収容空間内にシリンダを組込み、そのシリンダに形成されたシリンダ室内にクーラントの供給によって前進動するピストンをスライド自在に挿入し、前記ピストンに形成された軸方向の挿入孔に定圧シャフトを挿入し、その定圧シャフトとピストンの間に、ピストンの後退時に軸方向に係合して定圧シャフトを後退させ、ピストンの前進時にその係合が解除される係合手段を設け、前記定圧シャフトが前進する方向にその定圧シャフトを押圧するばね手段を設け、この定圧シャフトの先端部に前記マンドレル挿入孔内でスライド自在のマンドレルを接続し、前記スロットのそれぞれに砥石を支持する砥石台をスライド自在に挿入し、その砥石台をマンドレルの外周に押し付ける弾性手段を設け、前記マンドレルの外周には砥石台の内側面に形成されたテーパ面と接触するテーパ案内面を設けた構成を採用したのである。
【０００６】
ここで、定圧シャフトを軸方向に押圧するばね手段として、皿ばねやコイルばねを用いることができる。
【０００７】
上記のように構成すれば、シリンダに形成されたシリンダ室にクーラントを供給するとピストンが前進し、そのピストンと定圧シャフト間に設けられた係合手段が係合解除するため、定圧シャフトはばね手段の弾力により前進する。定圧シャフトにはマンドレルが接続されているため、マンドレルも共に前進し、そのマンドレルの前進により砥石台が半径方向外方に移動する。
【０００８】
このため、ワークに形成された孔内にホーンの先端部を挿入した状態で砥石台を外方向に移動させることにより、孔の円筒内面に砥石台に支持された砥石を定圧シャフトを押圧するばね手段の弾力により孔の円筒内面に押圧させることができ、ホーニング圧力をほぼ一定とする安定した加工状態で円筒内面のホーニング加工を行なうことができる。
【０００９】
ここで、シリンダを軸方向に位置調整自在に支持することにより、そのシリンダの位置調整により、マンドレルも軸方向に移動して、砥石台に対する接触位置が変化し、使用範囲内での砥石径の調整を行なうことができる。ここで、使用範囲とはマンドレルに形成されたテーパ案内面の軸方向長さをいう。
【００１０】
また、定圧シャフトに対してマンドレルを着脱自在に接続することにより、砥石の摩耗によって使用範囲を外れた場合に、マンドレルを径の太いマンドレルに交換することにより、使用範囲に戻すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ホーニングユニット１はテーパシャンク部２を有し、そのテーパシャンク部２の大径端にフランジ３が一体に設けられている。
【００１２】
テーパシャンク部２はマシニングセンタの主軸Ａに形成されたテーパ孔から成るシャンク挿入孔ａに対して着脱自在とされ、その装着状態において主軸Ａの先端面に設けられた図示省略のドライブキーがフランジ３に形成されたキー溝に係合して、主軸Ａの回転をテーパシャンク部２に伝えるようになっている。
【００１３】
テーパシャンク部２の先端部にホーン４が接続されている。ホーン４は、駆動軸５と、旋回板６と、ホーンヘッド７とから成る。駆動軸５は連結ボルト８を介してテーパシャンク部２に連結されている。
【００１４】
旋回板６は駆動軸５の外周に形成されたフランジ９に衝合され、その旋回板６を貫通してフランジ９のねじ孔にねじ込まれるビス１０の締付けによってフランジ９に固定されている。
【００１５】
ホーンヘッド７は後端部にフランジ１１を有し、先端部に小径軸部１２が設けられている。フランジ１１は前記旋回板６に衝合され、ビス１３の締付けによる手段を介して旋回板６に着脱自在に取付けられている。
【００１６】
ホーンヘッド７のフランジ１１の取付けに際し、ここでは、旋回板６に外周壁の内面がテーパ面とされたリング嵌合溝１４を設け、そのリング嵌合溝１４内に、内周および外周が相反する方向に傾斜するテーパリング１５と、そのテーパリング１５の内側に外周面がテーパ面とされたクサビリング１６とを嵌合し、前記ホーンヘッド７のフランジ１１を軸方向に貫通するよう挿通したビス１３をテーパリング１５に形成されたねじ孔にねじ係合して締付けるようにしている。
【００１７】
前記駆動軸５はハウジング１８の内側に挿通されている。そのハウジング１８と駆動軸５との間には、駆動軸５を回転自在に支持する複列の軸受１９と、一対のシールリング２０と、その一対のシールリング２０間にガイドリング２１とが組込まれている。
【００１８】
ハウジング１８の後端開口はオリエンテーションリング２２によって覆われている。オリエンテーションリング２２は駆動軸５の端部外周に嵌合される軸受筒部２３を内周部に有し、その軸受筒部２３が止めねじ２４の締付けによって駆動軸５に固定されている。
【００１９】
ハウジング１８の外周に位置決めブラケット２５が設けられている。位置決めブラケット２５には前記テーパシャンク部２の中心線と平行するスリーブ挿入孔２６が形成され、そのスリーブ挿入孔２６にフランジ付きスリーブ２７が挿入されている。
【００２０】
フランジ付きスリーブ２７の後端部には調整スリーブ２８がスライド自在に嵌合され、その両スリーブ２７、２８を跨がるようにして位置決めピン２９がスライド自在に挿入されている。位置決めピン２９はスプリング３０により外方向に向けて押圧され、その位置決めピン２９の後端部外周に取付けた止め輪３１と調整スリーブ２８の後端部に設けられた内向きフランジ２８ａの係合によって、位置決めピン２９は端部が外方向に突出する状態で抜け止めされる。
【００２１】
位置決めピン２９は、主軸Ａのシャンク挿入孔ａにテーパシャンク部２を挿入した状態において、その後端部が主軸カバーＢの端面に取付けられた位置決めブロック３２の位置決め溝３３と係合し、その係合によってハウジング１８は回り止めされる。
【００２２】
調整スリーブ２８は外周に雄ねじ２８ｂを有し、その雄ねじ２８ｂに位置決め部材３４がねじ係合されている。位置決め部材３４には位置決め片３４ａが設けられている。一方、ハウジング１８およびオリエンテーションリング２２の外周には上記位置決め片３４ａが嵌合されるガイド溝１８ａ、２２ａが形成されている。
【００２３】
位置決め片３４ａは、位置決めピン２９の先端部が位置決めブロック３２の位置決め溝３３に嵌合し、かつ調整スリーブ２８の先端が位置決めブロック３２の端面に衝合する状態でハウジング１８に形成されたガイド溝１８ａに嵌り、オリエンテーションリング２２の回転を自由な状態とする。
【００２４】
一方、位置決め片３４ａは、主軸Ａのシャンク挿入孔ａからテーパシャンク部２を引き抜くホーニングユニットの取外し状態で位置決め部材３４を押圧するスプリング３５の弾力により軸方向に移動して、ハウジング１８のガイド溝１８ａおよびオリエンテーションリング２２のガイド溝２２ａに跨がる状態とされ、ハウジング１８とオリエンテーションリング２２が相対的に回転するのを防止する。
【００２５】
前記位置決めブロック３２にはクーラント供給口３６が設けられている。クーラント供給口３６は位置決めピン２９およびフランジ付きスリーブ２７のそれぞれに形成された通路２９ａ、２７ａと連通している。また、フランジ付きスリーブ２７に形成された通路２７ａは位置決めブラケット２５、ガイドリング２１およびハウジング１８に形成された連通路３７と連通し、その連通路３７はホーン４に形成されたシリンダ収容空間３８と連通している。
【００２６】
このため、クーラント供給口３６にクーラントを供給すると、そのクーラントはシリンダ収容空間３８に供給される。
【００２７】
フランジ付きスリーブ２７には、通路２７ａ内のクーラントの圧力を調整する圧力調整弁３９が取付けられ、その圧力調整弁３９の圧力出口にノズル４０が接続されている。
【００２８】
図２および図３に示すように、ホーンヘッド７には前記シリンダ収容空間３８に連通する軸方向のマンドレル挿入孔４１と、先端部外周からそのマンドレル挿入孔４１に貫通する軸方向に細長い複数のスロット４２とが設けられている。
【００２９】
前記ホーンヘッド７におけるシリンダ収容空間３８の内周には雌ねじ７ａが形成され、その雌ねじ７ａにシリンダ４３の外周に設けられた雄ねじ４３ａがねじ係合されて軸方向に位置調整自在とされている。
【００３０】
シリンダ４３には先端面で開口するシリンダ室４４と、後端からシリンダ室４４に貫通する入口４５とが形成されている。シリンダ室４４にはピストン４６がスライド自在に組込まれている。
【００３１】
ピストン４６は入口４５からシリンダ室４４内に供給されるクーラントの供給圧により前進動し、そのピストン４６のスライド量を制限するリング状のストッパ４７がシリンダ室４４の開口部内に嵌合され、止め輪４８によって抜け止めされている。
【００３２】
また、ピストン４６はシリンダ室４４内に組込まれたスプリング４９によってシリンダ室４４の閉塞端に向けて押圧されている。
【００３３】
ピストン４６には軸方向の挿入孔５０が形成され、その挿入孔５０内に定圧シャフト５１が組込まれている。定圧シャフト５１とピストン４６との間には、ピストン４６の後退時に係合して定圧シャフト５１を後退させ、ピストン４６の前進時にその係合が解除される係合機構５２が設けられている。
【００３４】
係合機構５２は、挿入孔５０の内周に形成されたフランジ５３と、定圧シャフト５１の後端に設けられた頭部５４とから成る。
【００３５】
定圧シャフト５１はねじ軸５１ａを先端に有し、そのねじ軸５１ａに調整ナット５５とロックナット５６がねじ係合されている。調整ナット５５とフランジ５３との間にはばね手段としての皿ばね５７が組込まれ、その皿ばね５７によって定圧シャフト５１は前進動する方向に押圧されている。
【００３６】
なお、皿ばね５７に代えてコイルスプリングを用いるようにしてもよい。
【００３７】
定圧シャフト５１の先端部には継手５８を介して軸状のマンドレル５９が着脱自在に接続されている。図４に示すように、継手５８はねじ軸５１ａにねじ係合された保持筒６０の先端部をマンドレル５９の後端部に嵌合し、その保持筒６０の先端部に複数のポケット６１を円周方向に間隔をおいて設け、各ポケット６１内にボール６２を組込み、マンドレル５９の後端部には上記ボール６２が係合可能な係合溝６３を設けている。
【００３８】
また、保持筒６０の外側に操作筒６４を設け、その操作筒６４にボール６２の外方向への移動を許容する大径孔６４ａと、テーパ孔６４ｂと、ボール６２が係合溝６３と係合する状態に保持する小径孔６４ｃとを先端から順に形成し、上記テーパ孔６４ｂの大径端が保持筒６０の先端部に形成されたフランジ６０ａに当接する方向に保持筒６０をスプリング６５で押圧して、小径孔６４ｃをボール６２の外側に位置させている。
【００３９】
上記の構成から成る継手５８において、操作筒６４をスプリング６５の弾力に抗して後退させ、大径孔６４ａをボール６２の外側に位置させることにより、保持筒６０からマンドレル５９を引き抜くことができ、上記マンドレル５９を外径の異なるマンドレル５９と交換し得るようになっている。
【００４０】
図２に示すように、マンドレル５９の先端部はホーンヘッド７に形成された前記マンドレル挿入孔４１内に挿入されている。このマンドレル５９にはホーンヘッド７に設けられた各スロット４２と対応する位置に軸方向に長いガイド溝６６が形成され、各ガイド溝６６にマンドレル５９の先端に向けて下り勾配をもって傾斜するテーパ案内面６７が設けられている。
【００４１】
前記スロット４２のそれぞれには細長い砥石台６８がスライド自在に嵌合され、各砥石台４８は弾性手段としての弾性リング６９によってホーンヘッド７の半径方向内方に押圧されて内側面に形成されたテーパ面７０がマンドレル５９のテーパ案内面６７に押し付けられている。
【００４２】
また、砥石台６８の外側面にはワークＷの円筒内面ｃを研削する細長い砥石７１が固着されている。
【００４３】
実施の形態で示すホーニングユニット１は上記の構成から成り、ワークＷに形成された円筒内面ｃの研削仕上げに際しては、まず、図１に示すように、主軸Ａのシャンク挿入孔ａにテーパシャンク部２を挿入し、位置決めピン２９の先端部を位置決めブロック３２の位置決め溝３３に嵌合して主軸Ａの先端部にホーニングユニット１を取付ける。その取付状態において、主軸Ａを軸方向に移動させ、ホーンヘッド７の小径軸部１２をワークＷに形成された孔ｂ内に挿入したのち、位置決めブロック３２のクーラント供給口３６にクーラントを供給し、その供給状態で主軸Ａを回転させつつ軸方向に往復動させる。
【００４４】
図５は、ワークＷに形成された孔ｂ内にホーンヘッド７の小径軸部１２を挿入した状態を示し砥石７１の表面はワークＷの孔ｂの円筒内面ｃと非接触の状態にある。
【００４５】
図５に示す状態において、図１に示す位置決めブロック３２のクーラント供給口３６にクーラントを供給すると、このクーラントは図１の矢印で示すように流れてシリンダ収容空間３８内に流入し、そのシリンダ収容空間３８から図２に示すシリンダ４３の入口４５に流れてシリンダ室４４内に流入する。
【００４６】
シリンダ４３のシリンダ室４４内に対するクーラントの供給により、ピストン４６はスプリング４９の弾力に抗して前進し、ストッパ４７に当接して停止する。このピストン４６の前進により、フランジ５３が定圧シャフト５１の頭部５４から離れ、定圧シャフト５１は皿ばね５７の弾力により前進すると共に、その定圧シャフト５１に接続されたマンドレル５９も前進する。
【００４７】
このとき、マンドレル５９のガイド溝６６に形成されたテーパ案内面６７に砥石台６８のテーパ面７０が接触しているため、上記マンドレル５９の前進により、砥石台６８が外方向に移動して砥石７１が孔ｂの円筒内面ｃに圧接する。
【００４８】
このため、主軸Ａを回転させつつ軸方向に移動させることにより、砥石７１によって円筒内面ｃのホーニング加工を行なうことができると共に、前記砥石７１は皿ばね５７の弾力により円筒内面ｃに押し付けられているためホーニング圧力を一定とする状態で円筒内面ｃを能率よくホーニング仕上げすることができる。
【００４９】
実施の形態のように、ホーンヘッド７に設けられたシリンダ収容空間３８の内周に雌ねじ７ａを形成し、その雌ねじ７ａにシリンダ４３の外周に設けた雄ねじ４３ａをねじ係合したことにより、ビス１３を弛め、ホーンヘッド７を回転することにより、シリンダ４３を軸方向に位置調整することができる。
【００５０】
上記のようなシリンダ４３の軸方向への位置調整により、マンドレル５９のテーパ案内面６７に対する砥石台６８のテーパ面７０の接触位置が変化するため、使用範囲での砥石７１の加工径を調整することができる。ここで、使用範囲とは、テーパ案内面６７の軸方向長さをいう。
【００５１】
また、定圧シャフト５１に継手５８を介してマンドレル５９を着脱自在に接続することにより、砥石７１の摩耗によって使用範囲を外れた場合に、マンドレル５９を径の太いマンドレル５９に変換することにより、使用範囲に戻すことができる。
【００５２】
なお、ホーニング加工後は、圧力調整弁３９を開放し、ノズル４０からクーラントを排出させてシリンダ室４４の圧力を減圧し、スプリング４９の弾力によりピストン４６を後退させると共に、フランジ５３と頭部５４の係合により定圧シャフト５１およびマンドレル５９を共に後退させて砥石７１の押圧を解除したのち、主軸Ａを後退動させてホーンヘッド７の先端部をワークＷの孔ｂから引き抜くようにする。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、定圧シャフトを押圧するばね手段の弾力をホーニング圧力としたことにより、ホーニング圧力をほぼ一定として円筒内面のホーニング加工を行なうことができる。このため、安定した加工状態が得られ、真円度、円筒度の高い、面精度の優れた仕上げ面を得ることができる。
【００５４】
また、シリンダの軸方向の位置調整によってマンドレルのテーパ案内面に対する砥石台のテーパ面の接触位置が変化するため、使用範囲での砥石の加工径を調整することができる。
【００５５】
さらに、定圧シャフトにマンドレルを着脱自在に接続したことにより、砥石の摩耗により使用範囲が外れた場合に、マンドレルの交換により使用範囲に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るホーニングユニットの縦断正面図
【図２】図１に示すホーニングユニットのホーンを示す拡大断面図
【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図
【図４】図２の継手部分を示す拡大断面図
【図５】図１に示すホーニングユニットの砥石台の押圧を解除した状態の断面図
【符号の説明】
Ａ 主軸
ａ シャンク挿入孔
２ テーパシャンク部
４ ホーン
３８ シリンダ収容空間
４１ マンドレル挿入孔
４２ スロット
４３ シリンダ
４４ シリンダ室
５０ 挿入孔
５１ 定圧シャフト
５２ 係合機構
５７ 皿ばね
５９ マンドレル
６７ テーパ案内面
６８ 砥石台
６９ 弾性リング
７０ テーパ面
７１ 砥石[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a honing unit for honing a cylindrical inner surface of a hole formed in a workpiece.
[0002]
[Prior art]
A plurality of elongated whetstones supported by a horn are expanded radially outward to contact the cylindrical inner surface of a hole formed in the workpiece, and rotate between the workpieces while applying an outward pressure to each whetstone. As a honing unit that performs a reciprocating motion and honing the inner surface of the cylinder while pouring a large amount of grinding fluid, a honing unit that uses the coolant of the machining center to press the grindstone against the inner surface of the cylinder formed on the workpiece. Conventionally known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional honing unit using the coolant, the coolant supply pressure is set to the honing pressure. Therefore, pressure fluctuation is likely to occur due to the contamination of the coolant, the temperature change, or the supply amount fluctuation, the roundness of the finished surface, There is an inconvenience that the cylindricity, surface roughness, etc. are greatly affected, and stable machining cannot be performed.
[0004]
An object of the present invention is to provide a honing unit in which the honing pressure is made constant and the inner surface of the cylinder can be finished extremely stably and with high accuracy.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a horn that rotates integrally with the shank portion is connected to the tip of the shank portion that is inserted into the shank insertion hole of the main shaft, and the horn includes a cylinder housing space and An axial mandrel insertion hole communicating with the cylinder housing space from the tip surface and a plurality of axially elongated slots communicating with the mandrel insertion hole from the outer periphery of the tip portion are formed, and the cylinder is incorporated in the cylinder housing space A piston that moves forward by supplying coolant is slidably inserted into a cylinder chamber formed in the cylinder, and a constant pressure shaft is inserted into an axial insertion hole formed in the piston, and between the constant pressure shaft and the piston. In addition, the piston is engaged in the axial direction when the piston is retracted to retract the constant pressure shaft, and the engagement is released when the piston is advanced. Spring means for pressing the constant pressure shaft in the direction in which the constant pressure shaft advances, a mandrel slidable in the mandrel insertion hole is connected to the tip of the constant pressure shaft, and a grindstone is provided in each of the slots. A grinding wheel support is slidably inserted, elastic means for pressing the grinding wheel base against the outer periphery of the mandrel is provided, and a tapered guide surface that contacts the tapered surface formed on the inner surface of the grinding wheel base is provided on the outer periphery of the mandrel. The provided structure was adopted.
[0006]
Here, a disc spring or a coil spring can be used as a spring means for pressing the constant pressure shaft in the axial direction.
[0007]
With the above configuration, when the coolant is supplied to the cylinder chamber formed in the cylinder, the piston moves forward, and the engagement means provided between the piston and the constant pressure shaft is disengaged. Move forward with the elasticity of. Since the mandrel is connected to the constant pressure shaft, the mandrel also moves forward, and the wheel head moves radially outward by the advance of the mandrel.
[0008]
For this reason, the spring that presses the constant pressure shaft against the grindstone supported by the grindstone support on the cylindrical inner surface of the hole by moving the grindstone head outward while the tip of the horn is inserted into the hole formed in the workpiece. The cylindrical inner surface of the hole can be pressed by the elasticity of the means, and the honing of the inner surface of the cylinder can be performed in a stable processing state in which the honing pressure is substantially constant.
[0009]
Here, by supporting the cylinder so that the position of the cylinder can be adjusted in the axial direction, the mandrel also moves in the axial direction by adjusting the position of the cylinder, and the contact position with respect to the grinding wheel base changes, and the diameter of the grinding wheel within the operating range is changed. Adjustments can be made. Here, the use range refers to the axial length of the tapered guide surface formed on the mandrel.
[0010]
Moreover, when the mandrel is detachably connected to the constant pressure shaft, the mandrel can be returned to the working range by replacing the mandrel with a mandrel having a larger diameter when the mandrel is out of the working range due to wear of the grindstone.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the honing unit 1 has a tapered shank portion 2, and a flange 3 is integrally provided at the large-diameter end of the tapered shank portion 2.
[0012]
The taper shank portion 2 is detachable from a shank insertion hole a formed by a taper hole formed in the spindle A of the machining center. In the mounted state, a drive key (not shown) provided on the front end surface of the spindle A is a flange 3. The rotation of the main shaft A is transmitted to the taper shank portion 2 by engaging with the key groove formed on the taper shank.
[0013]
A horn 4 is connected to the tip of the taper shank 2. The horn 4 includes a drive shaft 5, a swivel plate 6, and a horn head 7. The drive shaft 5 is connected to the tapered shank portion 2 via a connecting bolt 8.
[0014]
The swivel plate 6 is abutted against a flange 9 formed on the outer periphery of the drive shaft 5, and is fixed to the flange 9 by tightening a screw 10 that passes through the swivel plate 6 and is screwed into a screw hole of the flange 9.
[0015]
The horn head 7 has a flange 11 at the rear end portion, and a small diameter shaft portion 12 is provided at the front end portion. The flange 11 is abutted against the revolving plate 6 and is detachably attached to the revolving plate 6 through means by fastening screws 13.
[0016]
When attaching the flange 11 of the horn head 7, here, the revolving plate 6 is provided with a ring fitting groove 14 whose inner wall of the outer peripheral wall is a tapered surface, and the inner circumference and the outer circumference are reciprocal in the ring fitting groove 14. A taper ring 15 inclined in the direction to be inserted and a wedge ring 16 having an outer peripheral surface tapered inside the taper ring 15 are fitted and inserted through the flange 11 of the horn head 7 in the axial direction. The screw 13 is screwed into a screw hole formed in the taper ring 15 and tightened.
[0017]
The drive shaft 5 is inserted inside the housing 18. Between the housing 18 and the drive shaft 5, a double row bearing 19 that rotatably supports the drive shaft 5, a pair of seal rings 20, and a guide ring 21 is incorporated between the pair of seal rings 20. It is.
[0018]
The rear end opening of the housing 18 is covered by an orientation ring 22. The orientation ring 22 has a bearing tube portion 23 fitted to the outer periphery of the end portion of the drive shaft 5 on the inner periphery, and the bearing tube portion 23 is fixed to the drive shaft 5 by tightening a set screw 24.
[0019]
A positioning bracket 25 is provided on the outer periphery of the housing 18. A sleeve insertion hole 26 parallel to the center line of the tapered shank portion 2 is formed in the positioning bracket 25, and a flanged sleeve 27 is inserted into the sleeve insertion hole 26.
[0020]
An adjustment sleeve 28 is slidably fitted to the rear end portion of the flanged sleeve 27, and a positioning pin 29 is slidably inserted so as to straddle both the sleeves 27,28. The positioning pin 29 is pressed outward by a spring 30 and is engaged by an inward flange 28a provided at the rear end portion of the adjusting sleeve 28 and a retaining ring 31 attached to the outer periphery of the rear end portion of the positioning pin 29. The positioning pin 29 is prevented from coming off with the end portion protruding outward.
[0021]
The positioning pin 29 engages with the positioning groove 33 of the positioning block 32 attached to the end surface of the spindle cover B in the state where the tapered shank portion 2 is inserted into the shank insertion hole a of the spindle A, and the engagement thereof. Accordingly, the housing 18 is prevented from rotating.
[0022]
The adjustment sleeve 28 has a male screw 28b on the outer periphery, and a positioning member 34 is screw-engaged with the male screw 28b. The positioning member 34 is provided with a positioning piece 34a. On the other hand, guide grooves 18 a and 22 a into which the positioning pieces 34 a are fitted are formed on the outer circumferences of the housing 18 and the orientation ring 22.
[0023]
The positioning piece 34 a is a guide groove formed in the housing 18 in a state where the distal end portion of the positioning pin 29 is fitted in the positioning groove 33 of the positioning block 32 and the distal end of the adjustment sleeve 28 abuts the end surface of the positioning block 32. 18a and the orientation ring 22 is allowed to rotate freely.
[0024]
On the other hand, the positioning piece 34 a moves in the axial direction by the elasticity of the spring 35 that presses the positioning member 34 in the detached state of the honing unit that pulls out the tapered shank portion 2 from the shank insertion hole a of the main shaft A, and guides the housing 18. 18 a and the guide groove 22 a of the orientation ring 22 are straddled, and the housing 18 and the orientation ring 22 are prevented from rotating relatively.
[0025]
The positioning block 32 is provided with a coolant supply port 36. The coolant supply port 36 communicates with passages 29a and 27a formed in the positioning pin 29 and the flanged sleeve 27, respectively. The passage 27 a formed in the flanged sleeve 27 communicates with the positioning bracket 25, the guide ring 21, and the communication passage 37 formed in the housing 18, and the communication passage 37 is connected to the cylinder housing space 38 formed in the horn 4. Communicate.
[0026]
For this reason, when the coolant is supplied to the coolant supply port 36, the coolant is supplied to the cylinder housing space 38.
[0027]
A pressure adjusting valve 39 for adjusting the pressure of the coolant in the passage 27 a is attached to the flanged sleeve 27, and a nozzle 40 is connected to the pressure outlet of the pressure adjusting valve 39.
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, the horn head 7 has a plurality of axially extending mandrel insertion holes 41 communicating with the cylinder housing space 38 and an axially long passage extending from the outer periphery of the tip portion to the mandrel insertion hole 41. A slot 42 is provided.
[0029]
A female screw 7a is formed on the inner periphery of the cylinder housing space 38 in the horn head 7, and a male screw 43a provided on the outer periphery of the cylinder 43 is screw-engaged with the female screw 7a so that the position can be adjusted in the axial direction. .
[0030]
The cylinder 43 is formed with a cylinder chamber 44 that opens at the front end surface and an inlet 45 that penetrates the cylinder chamber 44 from the rear end. A piston 46 is slidably incorporated in the cylinder chamber 44.
[0031]
The piston 46 is moved forward by the supply pressure of the coolant supplied from the inlet 45 into the cylinder chamber 44, and a ring-shaped stopper 47 that restricts the sliding amount of the piston 46 is fitted into the opening of the cylinder chamber 44 and stopped. The ring 48 prevents it from coming off.
[0032]
The piston 46 is pressed toward the closed end of the cylinder chamber 44 by a spring 49 incorporated in the cylinder chamber 44.
[0033]
An axial insertion hole 50 is formed in the piston 46, and a constant pressure shaft 51 is incorporated in the insertion hole 50. An engagement mechanism 52 is provided between the constant pressure shaft 51 and the piston 46 to engage when the piston 46 is retracted to retract the constant pressure shaft 51 and release the engagement when the piston 46 moves forward.
[0034]
The engagement mechanism 52 includes a flange 53 formed on the inner periphery of the insertion hole 50 and a head 54 provided at the rear end of the constant pressure shaft 51.
[0035]
The constant pressure shaft 51 has a screw shaft 51a at the tip, and an adjustment nut 55 and a lock nut 56 are threadedly engaged with the screw shaft 51a. A disc spring 57 as a spring means is incorporated between the adjusting nut 55 and the flange 53, and the constant pressure shaft 51 is pressed in the forward moving direction by the disc spring 57.
[0036]
A coil spring may be used instead of the disc spring 57.
[0037]
A shaft-shaped mandrel 59 is detachably connected to the tip of the constant pressure shaft 51 via a joint 58. As shown in FIG. 4, in the joint 58, the front end portion of the holding cylinder 60 screwed to the screw shaft 51a is fitted to the rear end portion of the mandrel 59, and a plurality of pockets 61 are formed at the front end portion of the holding cylinder 60. The balls 62 are incorporated in the pockets 61 at intervals in the circumferential direction, and the engaging grooves 63 with which the balls 62 can be engaged are provided at the rear end of the mandrel 59.
[0038]
Further, an operating cylinder 64 is provided outside the holding cylinder 60, and the operating cylinder 64 allows the ball 62 to move outward, a tapered hole 64 b, and the ball 62 engages with the engaging groove 63. A small-diameter hole 64c is formed in order from the tip, and the holding cylinder 60 is moved by a spring 65 in a direction in which the large-diameter end of the tapered hole 64b contacts a flange 60a formed at the tip of the holding cylinder 60. The small diameter hole 64c is positioned outside the ball 62 by pressing.
[0039]
In the joint 58 configured as described above, the mandrel 59 can be pulled out from the holding cylinder 60 by retracting the operation cylinder 64 against the elasticity of the spring 65 and positioning the large diameter hole 64a outside the ball 62. The mandrel 59 can be replaced with a mandrel 59 having a different outer diameter.
[0040]
As shown in FIG. 2, the tip of the mandrel 59 is inserted into the mandrel insertion hole 41 formed in the horn head 7. The mandrel 59 is formed with a long guide groove 66 in the axial direction at a position corresponding to each slot 42 provided in the horn head 7, and each guide groove 66 is tapered with a downward slope toward the tip of the mandrel 59. A surface 67 is provided.
[0041]
A slender grindstone table 68 is slidably fitted in each of the slots 42, and each grindstone table 48 is pressed inward in the radial direction of the horn head 7 by an elastic ring 69 as elastic means and formed on the inner surface. The tapered surface 70 is pressed against the tapered guide surface 67 of the mandrel 59.
[0042]
An elongated grindstone 71 that grinds the cylindrical inner surface c of the workpiece W is fixed to the outer surface of the grindstone table 68.
[0043]
The honing unit 1 shown in the embodiment is configured as described above, and when grinding the cylindrical inner surface c formed on the workpiece W, first, as shown in FIG. 1, a tapered shank portion is formed in the shank insertion hole a of the spindle A. 2 is inserted, and the tip of the positioning pin 29 is fitted into the positioning groove 33 of the positioning block 32 to attach the honing unit 1 to the tip of the spindle A. In the mounted state, the spindle A is moved in the axial direction and the small diameter shaft portion 12 of the horn head 7 is inserted into the hole b formed in the workpiece W, and then the coolant is supplied to the coolant supply port 36 of the positioning block 32. In the supplied state, the spindle A is reciprocated in the axial direction while rotating.
[0044]
FIG. 5 shows a state in which the small-diameter shaft portion 12 of the horn head 7 is inserted into the hole b formed in the workpiece W, and the surface of the grindstone 71 is not in contact with the cylindrical inner surface c of the hole b of the workpiece W.
[0045]
In the state shown in FIG. 5, when coolant is supplied to the coolant supply port 36 of the positioning block 32 shown in FIG. 1, this coolant flows as shown by the arrow in FIG. The air flows from the space 38 to the inlet 45 of the cylinder 43 shown in FIG.
[0046]
By supplying coolant to the inside of the cylinder chamber 44 of the cylinder 43, the piston 46 moves forward against the elasticity of the spring 49, contacts the stopper 47 and stops. By the advance of the piston 46, the flange 53 is separated from the head 54 of the constant pressure shaft 51. The constant pressure shaft 51 is advanced by the elasticity of the disc spring 57, and the mandrel 59 connected to the constant pressure shaft 51 is also advanced.
[0047]
At this time, since the taper surface 70 of the grindstone table 68 is in contact with the taper guide surface 67 formed in the guide groove 66 of the mandrel 59, the grindstone table 68 moves outward by the advance of the mandrel 59, and the grindstone. 71 is in pressure contact with the cylindrical inner surface c of the hole b.
[0048]
For this reason, honing of the cylindrical inner surface c can be performed by the grindstone 71 by moving the spindle A in the axial direction while rotating, and the grindstone 71 is pressed against the cylindrical inner surface c by the elasticity of the disc spring 57. Therefore, the cylindrical inner surface c can be honed efficiently with a constant honing pressure.
[0049]
As in the embodiment, the internal thread 7a is formed on the inner periphery of the cylinder housing space 38 provided in the horn head 7, and the external thread 43a provided on the outer periphery of the cylinder 43 is screw-engaged with the internal thread 7a. By loosening 13 and rotating the horn head 7, the position of the cylinder 43 can be adjusted in the axial direction.
[0050]
By adjusting the position of the cylinder 43 in the axial direction as described above, the contact position of the taper surface 70 of the grindstone table 68 with respect to the taper guide surface 67 of the mandrel 59 changes, so the processing diameter of the grindstone 71 in the operating range is adjusted. be able to. Here, the use range refers to the axial length of the taper guide surface 67.
[0051]
Further, when the mandrel 59 is detachably connected to the constant pressure shaft 51 through the joint 58, and the wear range of the grindstone 71 deviates, the mandrel 59 is converted into a mandrel 59 having a large diameter. Can be returned to range.
[0052]
After honing, the pressure adjustment valve 39 is opened, the coolant is discharged from the nozzle 40 to reduce the pressure in the cylinder chamber 44, the piston 46 is retracted by the elasticity of the spring 49, and the flange 53 and the head 54 After the constant pressure shaft 51 and the mandrel 59 are both moved backward by the engagement, the pressing of the grindstone 71 is released, and then the spindle A is moved backward to pull out the tip of the horn head 7 from the hole b of the workpiece W.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the honing process can be performed on the inner surface of the cylinder with the honing pressure substantially constant by using the elastic force of the spring means that presses the constant pressure shaft as the honing pressure. For this reason, a stable processed state can be obtained, and a finished surface with high roundness and cylindricity and excellent surface accuracy can be obtained.
[0054]
Moreover, since the contact position of the tapered surface of the grindstone table with respect to the tapered guide surface of the mandrel is changed by adjusting the position of the cylinder in the axial direction, the processing diameter of the grindstone in the usage range can be adjusted.
[0055]
Furthermore, when the mandrel is detachably connected to the constant pressure shaft, the operating range can be returned to the operating range by exchanging the mandrel when the operating range deviates due to wear of the grindstone.
[Brief description of the drawings]
1 is a longitudinal front view of a honing unit according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a horn of the honing unit shown in FIG. 1. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the joint portion of FIG. 2. FIG. 5 is a cross-sectional view of the honing unit shown in FIG.
A Main shaft a Shank insertion hole 2 Tapered shank portion 4 Horn 38 Cylinder receiving space 41 Mandrel insertion hole 42 Slot 43 Cylinder 44 Cylinder chamber 50 Insertion hole 51 Constant pressure shaft 52 Engagement mechanism 57 Belleville spring 59 Mandrel 67 Taper guide surface 68 Grinding wheel base 69 Elastic ring 70 Tapered surface 71 Grinding wheel