JP3228034B2 - Honing method and apparatus, and main shaft structure of honing machine used in the method - Google Patents
Honing method and apparatus, and main shaft structure of honing machine used in the methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被加工物の加工穴をホ
ーニング加工するホーニング加工方法及び装置並びに同
加工方法に使用するホーニング盤の主軸構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a honing method and a honing method for honing a hole in a workpiece and a main shaft structure of a honing machine used in the honing method.
【0002】さらに詳細には、加工穴のホーニング加工
を行うためのホーニングヘッドに備えた複数の砥石の面
圧を常にほぼ一定になるように補正してホーニング加工
を行うホーニング加工方法及び装置並びにホーニング盤
における主軸の構造に関する。More specifically, a honing method and apparatus for performing honing by correcting the surface pressure of a plurality of grindstones provided in a honing head for performing honing of a processing hole so that the surface pressure is always substantially constant, and honing. The present invention relates to a structure of a spindle in a panel.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来、被加工物(ワーク)の加工穴のホ
ーニング加工を行うホーニング加工装置の構成は、図3
に示すごとき構成である。2. Description of the Related Art Conventionally, a honing machine for honing a machined hole (work) is shown in FIG.
The configuration is as shown in FIG.
【0004】すなわち、ホーニング加工装置は、ワーク
(図示省略)における加工穴内へ挿入されるホーニング
ヘッド1と、このホーニングヘッド1を回転しかつ上下
方向に往復動する駆動系3とを備えた構成である。That is, the honing apparatus has a configuration including a honing head 1 inserted into a processing hole in a work (not shown), and a drive system 3 that rotates the honing head 1 and reciprocates vertically. is there.
【0005】前記ホーニングヘッド1は、円筒形状のヘ
ッド本体5を備えており、このヘッド本体5には複数の
スリット7が周方向に適宜間隔に設けてある。そして、
上記各スリット7内には、外側に砥石9を備えた板状の
砥石シュー11が放射方向へ移動自在に嵌合装着してあ
る。The honing head 1 is provided with a cylindrical head body 5, and a plurality of slits 7 are provided in the head body 5 at appropriate intervals in the circumferential direction. And
A plate-shaped grinding wheel shoe 11 having a grinding wheel 9 on the outside is fitted and mounted in each slit 7 so as to be movable in the radial direction.
【0006】また、前記ヘッド本体5の周面には超硬な
どよりなる複数のガイド部材13が周方向に適宜間隔に
設けてあり、適数のガイド部材13には、エアーマイク
ロメータにおける測定部としてのエアーノズル15が設
けてある。上記エアーマイクロメータは、前記ガイド部
材13の表面と加工穴内周面との間の間隙へ前記エアー
ノズル15からエアーを噴出し、そのときの空気圧の変
化を検出して上記間隙の寸法を検出するものである。A plurality of guide members 13 made of carbide or the like are provided on the peripheral surface of the head main body 5 at appropriate intervals in the circumferential direction. An air nozzle 15 is provided. The air micrometer blows air from the air nozzle 15 into a gap between the surface of the guide member 13 and the inner peripheral surface of the processing hole, and detects a change in air pressure at that time to detect the size of the gap. Things.
【0007】前記砥石シュー11を放射外方向へ移動せ
しめて砥石9を加工穴内周面へ圧接するために、前記ヘ
ッド本体5内には拡張ロッド17が上下動可能に内装さ
れており、この拡張ロッド17に、前記砥石シュー11
を放射方向へ移動するためのテーパ部19が設けてあ
る。In order to move the grinding wheel shoe 11 in the radially outward direction and press the grinding wheel 9 against the inner peripheral surface of the processing hole, an expansion rod 17 is provided in the head body 5 so as to be vertically movable. The whetstone shoe 11 is attached to the rod 17.
Is provided with a tapered portion 19 for moving in the radial direction.
【0008】前記ヘッド本体5の上部には、駆動系3の
主軸21への取付部23が設けてあり、この取付部23
から上方向へ突出した前記拡張ロッド17の上端部25
に取付けたフランジ27と前記取付部23に形成したス
プリング座との間には、拡張ロッド17を元の位置へ戻
すためのコイルスプリングごとき戻し用弾性体29が弾
装してある。At the top of the head body 5, there is provided a mounting portion 23 for the drive system 3 to the main shaft 21.
Upper end 25 of the extension rod 17 projecting upward from
A return elastic body 29 such as a coil spring for returning the extension rod 17 to the original position is elastically mounted between the flange 27 attached to the mounting member 23 and the spring seat formed on the attachment portion 23.
【0009】前記駆動系3は、ホーニング盤(図示省
略)に回転駆動自在かつ上下動自在に備えられた前記主
軸21等よりなるものであって、主軸21の適宜位置に
は、前記戻し用弾性体29に抗して前記拡張ロッド17
を押圧下降するための流体圧シリンダ31が備えられて
いる。The drive system 3 is composed of the main shaft 21 and the like which are rotatably driven and vertically movable on a honing machine (not shown). Said extension rod 17 against body 29
Is provided with a fluid pressure cylinder 31 for pressing and descending.
【0010】この流体圧シリンダ31にはピストン33
が上下動自在に備えられており、このピストン33から
下方向に延伸したピストンロッド33Rの下端部は拡張
ロッド17の上端部25に当接するように設けられてい
る。The fluid pressure cylinder 31 has a piston 33
The piston rod 33 </ b> R extending downward from the piston 33 is provided so that the lower end thereof abuts on the upper end 25 of the expansion rod 17.
【0011】以上のごとき構成において、主軸21にホ
ーニングヘッド1を装着し、かつホーニングヘッド1を
ワークの加工穴内へ挿入する。そして、流体圧シリンダ
31へ作動流体を供給してピストン33を下降し、ピス
トンロッド33Rによって拡張ロッド17を押圧下降す
ることにより、テーパ部19の作用によって砥石シュー
11が放射外方向へ拡開され、砥石9が加工穴の内周面
へ圧接される。In the above-described configuration, the honing head 1 is mounted on the main shaft 21, and the honing head 1 is inserted into the machining hole of the work. Then, the working fluid is supplied to the fluid pressure cylinder 31 to lower the piston 33, and the expansion rod 17 is pressed and lowered by the piston rod 33R, so that the grindstone shoe 11 is expanded in the radially outward direction by the action of the taper portion 19. The grinding stone 9 is pressed against the inner peripheral surface of the processing hole.
【0012】上述のように砥石シュー9を加工穴の内周
面へ圧接した状態において主軸21を回転駆動すると共
に上下駆動することにより、上記加工穴のホーニング加
工が行われる。As described above, the main shaft 21 is rotated and vertically driven in a state where the grindstone shoe 9 is pressed against the inner peripheral surface of the processing hole, thereby performing the honing processing of the processing hole.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】前述のごとく、流体圧
シリンダ31のピストンロッド33によって拡張ロッド
17を下降せしめると、戻し用弾性体29が圧縮されて
反力として作用する。したがって、流体圧シリンダ31
の上部室側の圧力をP、ピストン33の受圧面積をA、
テーパ部19の角度を2θ、砥石9が加工穴用内周面に
接触する面積をa、戻し用弾性体29のバネ定数をk、
戻し用弾性体29の撓み量をXとすると、砥石9の面圧
Qは、次式で与えられる。As described above, when the expansion rod 17 is lowered by the piston rod 33 of the fluid pressure cylinder 31, the return elastic body 29 is compressed and acts as a reaction force. Therefore, the hydraulic cylinder 31
The pressure on the upper chamber side of P is P, the pressure receiving area of the piston 33 is A,
The angle of the tapered portion 19 is 2θ, the area where the grindstone 9 contacts the inner peripheral surface for the processing hole is a, the spring constant of the return elastic body 29 is k,
Assuming that the amount of deflection of the return elastic body 29 is X, the surface pressure Q of the grindstone 9 is given by the following equation.
【0014】[0014]
【数1】 Q=(P・A−kX)/a・tan2θ ………(1) 上記式より明らかなように、砥石9が摩耗して拡張ロッ
ド17の移動量が大きくなると、弾性体29の反力が次
第に大きくなり、砥石9の面圧が次第に小さくなる。砥
石9の面圧が低下すると、砥石9の切削(研削)効率が
低下する傾向ににあり、能率向上を図る上において問題
があった。Q = (P · A−kX) / a · tan2θ (1) As is apparent from the above equation, when the grinding stone 9 is worn and the movement amount of the extension rod 17 is increased, the elastic body 29 is increased. Gradually increases, and the surface pressure of the grindstone 9 gradually decreases. When the surface pressure of the grindstone 9 decreases, the cutting (grinding) efficiency of the grindstone 9 tends to decrease, and there is a problem in improving efficiency.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は上述のごとき問
題に鑑みてなされたもので、第1項に記載の本発明のホ
ーニング加工方法は、ホーニングヘッドに備えた複数の
砥石を、ホーニングヘッドに上下動自在に内装した拡張
ロッドに設けたテーパ部によって放射外方向へ移動し、
上記各砥石を被加工物の加工穴内周面に圧接してホーニ
ング加工を行うに当り、前記拡張ロッドを元の位置へ戻
すための戻し用弾性体に抗して拡張ロッドを下降するた
めの流体圧シリンダの圧力に、前記弾性体の弾性変形に
よる反力に相当する圧力を付与し前記各砥石の面圧を常
にほぼ一定に制御してホーニング加工を行うホーニング
加工方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the honing method according to the present invention described in the first aspect comprises the steps of: It moves outward in the radial direction by the tapered part provided on the expansion rod that is vertically movable inside,
In performing the honing process by pressing each of the whetstones against the inner peripheral surface of the processing hole of the workpiece, a fluid for lowering the expansion rod against a return elastic body for returning the expansion rod to its original position. This is a honing method in which a pressure corresponding to a reaction force due to elastic deformation of the elastic body is applied to the pressure of the pressure cylinder, and the surface pressure of each of the grindstones is constantly controlled to be substantially constant to perform honing.
【0016】第2項に記載の発明に係るホーニング加工
装置は、ホーニングヘッドに備えた複数の砥石を放射外
方向へ移動すべくホーニングヘッドに拡張ロッドを上下
動可能に設けると共に、上記拡張ロッドを元の位置へ戻
すための戻し用弾性体を設け、かつ上記弾性体に抗して
拡張ロッドを下降するための流体圧シリンダを備えてな
るホーニング加工装置において、前記弾性体の弾性変形
量を検出する変形量検出手段と、この変形量検出手段に
よる検出値に基いて前記流体圧シリンダへ付与する補正
圧力を演算する演算手段と、この演算手段による演算結
果に基いて、前記流体圧シリンダに接続した圧力制御弁
を制御する制御手段と、を備えてなるものである。In the honing apparatus according to the second aspect of the present invention, an extension rod is provided on the honing head so as to move up and down in order to move a plurality of whetstones provided on the honing head in a radially outward direction. In a honing apparatus including a return elastic body for returning to an original position and a fluid pressure cylinder for lowering an expansion rod against the elastic body, an amount of elastic deformation of the elastic body is detected. An amount of deformation detecting means, a calculating means for calculating a correction pressure to be applied to the fluid pressure cylinder based on a value detected by the amount of deformation detecting means, and a connection to the fluid pressure cylinder based on a calculation result by the calculating means. And control means for controlling the pressure control valve described above.
【0017】第3項に記載の発明において、変形量検出
手段は、流体圧シリンダにおけるピストンロッド又はピ
ストンの移動量を検出する構成である。In the invention described in the third aspect, the deformation amount detecting means is configured to detect a movement amount of a piston rod or a piston in the hydraulic cylinder.
【0018】第4項に記載の発明は、先端部にホーニン
グヘッドを装着するための装着部を備えたホーニング盤
の主軸において、当該主軸に備えた流体圧シリンダにお
けるピストン又はピストンロッドの移動量を検出するた
めの検出手段を設けてなるホーニング盤の主軸構造であ
る。According to the invention described in the fourth aspect, the amount of movement of a piston or a piston rod in a fluid pressure cylinder provided on the main shaft of a main shaft of a honing machine having a mounting portion for mounting a honing head at a tip portion is described. 4 shows a main shaft structure of a honing machine provided with a detecting means for detecting.
【0019】[0019]
【作用】第1項に記載の本発明のホーニング加工方法
は、ホーニングヘッドに備えた複数の砥石を、ホーニン
グヘッドに上下動自在に内装した拡張ロッドに設けたテ
ーパ部によって放射外方向へ移動し、上記各砥石を被加
工物の加工穴内周面に圧接してホーニング加工を行うに
当り、前記拡張ロッドを元の位置へ戻すための戻し用弾
性体に抗して拡張ロッドを下降するための流体圧シリン
ダの圧力に、前記弾性体の弾性変形による反力に相当す
る圧力を付与して前記各砥石の面圧を常にほぼ一定に制
御してホーニング加工を行う加工方法であるから、砥石
の摩耗量が大きくなって拡張ロッドの下降量が大きくな
り、弾性体の弾性変形量が大きくなると、上記弾性体の
弾性変形に起因する反力に相当する圧力が流体圧シリン
ダに付与される。According to the honing method of the present invention described in the first aspect, the plurality of grinding wheels provided in the honing head are moved radially outward by a tapered portion provided on an extension rod provided inside the honing head so as to be vertically movable. When performing the honing by pressing each of the whetstones against the inner peripheral surface of the processing hole of the workpiece, for lowering the expansion rod against a return elastic body for returning the expansion rod to its original position. Since it is a machining method in which honing is performed by applying a pressure corresponding to a reaction force due to the elastic deformation of the elastic body to the pressure of the fluid pressure cylinder to constantly control the surface pressure of each of the grinding wheels to be substantially constant, When the amount of wear increases and the descending amount of the expansion rod increases, and the amount of elastic deformation of the elastic body increases, a pressure corresponding to the reaction force caused by the elastic deformation of the elastic body is applied to the fluid pressure cylinder.
【0020】すなわち、流体圧シリンダは、弾性体の反
力に相当する圧力分だけ増圧され、弾性体の反力分を相
殺するものである。That is, the fluid pressure cylinder is increased in pressure by an amount corresponding to the reaction force of the elastic body, and cancels the reaction force of the elastic body.
【0021】したがって、弾性体の変形に起因する反力
が相殺されて砥石の面圧は常にほぼ一定に保持され、研
削効率が低下するようなことがないものである。Therefore, the reaction force caused by the deformation of the elastic body is canceled, and the surface pressure of the grindstone is always kept substantially constant, so that the grinding efficiency does not decrease.
【0022】第2項に記載の発明に係るホーニング加工
装置は、ホーニングヘッドに備えた複数の砥石を放射方
向へ移動すべくホーニングヘッドに拡張ロッドを上下動
可能に設けると共に、上記拡張ロッドを元の位置へ戻す
ための戻し用弾性体を設け、かつ上記弾性体に抗して拡
張ロッドを下降するための流体圧シリンダを備えてなる
ホーニング加工装置において、前記弾性体の弾性変形量
を検出する変形量検出手段と、この変形量検出手段によ
る検出値に基いて前記流体圧シリンダへ付与する補正圧
力を演算する演算手段と、この演算手段による演算結果
に基いて、前記流体圧シリンダに接続した圧力制御弁を
制御する制御手段と、を備えてなるものである。In the honing apparatus according to the second aspect of the present invention, an extension rod is provided on the honing head so as to be movable up and down so as to move a plurality of grindstones provided on the honing head in a radial direction. In a honing apparatus comprising a return elastic body for returning to the position of (2) and a fluid pressure cylinder for lowering the expansion rod against the elastic body, the amount of elastic deformation of the elastic body is detected. Deformation amount detecting means, calculating means for calculating a correction pressure to be applied to the fluid pressure cylinder based on a value detected by the deformation amount detecting means, and connected to the fluid pressure cylinder based on a calculation result by the calculating means. Control means for controlling the pressure control valve.
【0023】したがって、ホーニング加工を行うべく流
体圧シリンダによって拡張ロッドを下降せしめると、こ
の拡張ロッドによって変形される弾性体の変形量が変形
量検出手段によって検出され、この検出値に基いて弾性
体の反力が演算され、上記反力に相当する圧力を流体圧
シリンダに付与すべく圧力制御弁が制御される。Therefore, when the expansion rod is lowered by the fluid pressure cylinder to perform the honing, the deformation amount of the elastic body deformed by the expansion rod is detected by the deformation amount detecting means, and the elastic body is detected based on the detected value. Is calculated, and the pressure control valve is controlled to apply a pressure corresponding to the reaction force to the fluid pressure cylinder.
【0024】よって、流体圧シリンダへの圧力は、弾性
体の反力に相当する分だけ増圧されるものであり、弾性
体の反力を相殺する。Therefore, the pressure on the fluid pressure cylinder is increased by an amount corresponding to the reaction force of the elastic body, and cancels the reaction force of the elastic body.
【0025】したがって、砥石の面圧は、弾性体の変形
量に拘りなく常にほぼ一定に保持されるものである。Therefore, the surface pressure of the grindstone is always kept substantially constant regardless of the amount of deformation of the elastic body.
【0026】第3項に記載の発明において、変形量検出
手段は、流体圧シリンダにおけるピストンロッド又はピ
ストンの移動量を検出する構成であるから、ホーニング
ヘッド自体を、ホーニング盤における主軸に対して着脱
交換した場合であっても、何等の問題を生じることなく
弾性体の変形量を検出でき、この検出値に基いての流体
圧シリンダの圧力制御を容易に行うことができ、ホーニ
ングヘッドに備えた砥石の面圧を常にほぼ一定に制御す
ることが容易なものである。In the invention described in the third aspect, since the deformation amount detecting means detects the movement amount of the piston rod or the piston in the fluid pressure cylinder, the honing head itself is attached to and detached from the main shaft of the honing machine. Even if it is replaced, the deformation amount of the elastic body can be detected without causing any problem, and the pressure control of the fluid pressure cylinder based on the detected value can be easily performed. It is easy to control the surface pressure of the grindstone to be almost always constant.
【0027】第4項に記載の発明は、先端部にホーニン
グヘッドを装着するための装着部を備えたホーニング盤
の主軸において、当該主軸に備えた流体圧シリンダにお
けるピストン又はピストンロッドの移動量を検出するた
めの検出手段を設けてなる主軸構造であるから、主軸に
装着したホーニングヘッドにおける戻し用弾性体の変形
量を容易に検出することができるものである。According to the invention described in the fourth aspect, the amount of movement of a piston or a piston rod in a fluid pressure cylinder provided on the main shaft of a main shaft of a honing machine having a mounting portion for mounting a honing head at a tip end portion is described. Since the main shaft structure is provided with a detecting means for detecting, it is possible to easily detect the deformation amount of the return elastic body in the honing head mounted on the main shaft.
【0028】[0028]
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例について説
明するに、前述した従来の構成と同一の機能を奏する部
分には同一符号を付することとし、重複した説明は省略
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, portions having the same functions as those of the above-described conventional configuration will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0029】図1を参照するに、油圧ポンプ等のごとき
圧力源41と流体圧シリンダ31の上下の圧力室31
U,31Lとを接続する流体圧回路には切換弁43が接
続してある。この切換弁43と上側の圧力室31Uとを
接続した回路45には、圧力室31U側から切換弁43
側への作動流体の流れを許容するチェック弁47が接続
してあり、このチェック弁47には2次側の圧力を調整
した設定圧に保持する圧力制御弁49が接続してある。Referring to FIG. 1, a pressure source 41 such as a hydraulic pump and the upper and lower pressure chambers 31 of a hydraulic cylinder 31 are shown.
A switching valve 43 is connected to the fluid pressure circuit connecting U and 31L. A circuit 45 connecting the switching valve 43 and the upper pressure chamber 31U includes a switching valve 43 from the pressure chamber 31U side.
A check valve 47 for allowing the flow of the working fluid to the side is connected, and a pressure control valve 49 for maintaining the pressure on the secondary side at an adjusted set pressure is connected to the check valve 47.
【0030】そして、前記流体圧シリンダ31における
ピストンロッド33Rの適宜位置にはリニアスケール5
1が設けてあり、主軸21には上記リニアスケール51
の移動量を検出するセンサ53が設けてある。A linear scale 5 is provided at an appropriate position of the piston rod 33R in the fluid pressure cylinder 31.
The linear scale 51 is provided on the main shaft 21.
Is provided with a sensor 53 for detecting the amount of movement of.
【0031】上記センサ53は、ピストンロッド33R
の移動量を磁気的又は光学的に検出するものであり、リ
ニアスケール51は、センサ53に対応して磁気的又は
光学的にメモリを付したものである。The sensor 53 includes a piston rod 33R.
The linear scale 51 is provided with a magnetically or optically memory corresponding to the sensor 53.
【0032】上記センサ53の検出信号又は検出値は、
前記圧力制御弁49の設定圧を調節するための制御手段
55における演算手段57に入力されるものである。上
記演算手段57は、センサ53による検出信号に基いて
戻し用弾性体29の変形量(撓み量)Xを演算し、P2
=kX/Aを演算して流体圧シリンダ31へ付与する補
正圧力P2 を演算するものである。The detection signal or detection value of the sensor 53 is
This is input to the calculating means 57 in the control means 55 for adjusting the set pressure of the pressure control valve 49. The calculating means 57 calculates a deformation amount (bending amount) X of the return elastic body 29 based on a detection signal from the sensor 53, and calculates P 2
= KX / A and by calculating those for calculating a correction pressure P 2 to impart to the fluid pressure cylinder 31.
【0033】そして、前記制御手段55は、演算手段5
7の演算結果に基いて、圧力制御弁49の設定圧P1 に
補正圧力P2 を加算した圧力P(P=P1 +P2 )が流
体圧シリンダ31の上側の圧力室31Uへ供給されるよ
うに圧力制御弁49を制御する作用をなすものである。The control means 55 is provided with the arithmetic means 5
Based on 7 of the result, the pressure P obtained by adding the correction pressure P 2 at the set pressure P 1 of the pressure control valve 49 (P = P 1 + P 2) is supplied to the pressure chamber 31U of the upper hydraulic cylinder 31 Thus, the pressure control valve 49 is controlled.
【0034】したがって、この実施例によれば、ホーニ
ングヘッド1をワークの加工穴内へ挿入してホーニング
加工を行うべく流体圧シリンダ31の上部側の圧力室3
1Uへ作動流体を供給してピストン33を下降せしめる
と、ピストンロッド33Rによって拡張ロッド17が押
圧下降され、この拡張ロッド17に備えたテーパ部19
によって砥石シュー11が放射外方向へ移動されて砥石
9が加工穴内周面に圧接される。Therefore, according to this embodiment, the honing head 1 is inserted into the machining hole of the workpiece to perform the honing operation, so that the pressure chamber 3 on the upper side of the fluid pressure cylinder 31 is operated.
When the working fluid is supplied to 1U to lower the piston 33, the expansion rod 17 is pressed and lowered by the piston rod 33R, and the tapered portion 19 provided on the expansion rod 17 is provided.
As a result, the grindstone shoe 11 is moved in the radially outward direction, and the grindstone 9 is pressed against the inner peripheral surface of the processing hole.
【0035】そして、砥石9が加工穴内周面に圧接され
たことによってピストン33の下降が停止すると、流体
圧シリンダ31における上部側の圧力室31Uの圧力
が、圧力制御弁49によって設定された圧力に等しくな
る。When the lowering of the piston 33 is stopped by the grinding wheel 9 being pressed against the inner peripheral surface of the machining hole, the pressure in the upper pressure chamber 31U of the fluid pressure cylinder 31 is increased by the pressure set by the pressure control valve 49. Is equal to
【0036】このときの砥石9の面圧Qは前述した
(1)式で与えられる。したがって、砥石9の摩耗に従
って拡張ロッド17の移動量が次第に大きくなると、拡
張ロッド17を戻すための戻し用弾性体29の変形量X
が大きくなり、その反力(kX)も大きくなるから、砥
石9の面圧Qは次第に小さくなる傾向にある。The surface pressure Q of the grindstone 9 at this time is given by the above-mentioned equation (1). Therefore, when the movement amount of the extension rod 17 gradually increases in accordance with the wear of the grinding stone 9, the deformation amount X of the return elastic body 29 for returning the extension rod 17 is increased.
And the reaction force (kX) also increases, so that the surface pressure Q of the grindstone 9 tends to gradually decrease.
【0037】そこで、この実施例においては、流体圧シ
リンダ31におけるピストンロッド33によって拡張ロ
ッド17を下降せしめて弾性体29を変形せしめた変形
量Xを前記リニアスケール51,スケール53によって
検出し、この検出した変形量Xに基いて演算手段57に
おいて反力kXを演算して補正圧力P2 (P2 =kX/
A)を演算する。Therefore, in this embodiment, the linear scale 51 and the scale 53 detect the amount of deformation X by which the expansion rod 17 is lowered by the piston rod 33 of the fluid pressure cylinder 31 to deform the elastic body 29. The calculating means 57 calculates the reaction force kX based on the detected deformation amount X and calculates the corrected pressure P 2 (P 2 = kX /
A) is calculated.
【0038】この演算結果に基いて、制御手段55は、
圧力制御弁49の次側の圧力が、初期の設定圧P1 に上
記補正圧力P2 を加算した圧力P(P=P1 +P2 )に
なるように圧力制御弁49の設定圧を制御する。Based on the calculation result, the control means 55
The set pressure of the pressure control valve 49 is controlled so that the pressure on the next side of the pressure control valve 49 becomes a pressure P (P = P 1 + P 2 ) obtained by adding the correction pressure P 2 to the initial set pressure P 1. .
【0039】したがって、流体圧シリンダ31における
上部側の圧力室31U内の圧力は戻し用弾性体29の変
形量Xに起因する反力kXを相殺するための補正圧力P
2 分だけ増圧された状態にある。よって、砥石9の面圧
は常にほぼ一定に保持されるものである。Therefore, the pressure in the upper pressure chamber 31U of the fluid pressure cylinder 31 is equal to the correction pressure P for canceling the reaction force kX caused by the deformation amount X of the return elastic body 29.
The pressure has been increased by 2 minutes. Therefore, the surface pressure of the grindstone 9 is always kept substantially constant.
【0040】ところで、前記戻し用弾性体29の変形量
Xを検出するには、流体圧シリンダ31のピストンロッ
ド33Rの下端部と拡張ロッド17の上端部25とが当
接した状態にあるので、ピストンロッド33Rが移動を
開始した位置と停止した位置とを検出し、その差を演算
すれば良いものである。In order to detect the deformation X of the return elastic body 29, since the lower end of the piston rod 33R of the fluid pressure cylinder 31 and the upper end 25 of the expansion rod 17 are in contact with each other, What is necessary is just to detect the position where the piston rod 33R starts moving and the position where it stops, and calculate the difference.
【0041】以上のごとき説明より理解されるように、
本実施例においては、流体圧シリンダ31におけるピス
トンロッド33Rの移動量を検出することによってホー
ニングヘッド1における拡張ロッド17の移動量を検出
することができるものであるから、例えば、砥石9の摩
耗限界値に対応して拡張ロッド17又はピストンロッド
33Rの移動限界値を予め設定しておき、この移動限界
値を検出したときにアラームを出力する構成とすること
もできるものである。As understood from the above description,
In the present embodiment, the amount of movement of the expansion rod 17 in the honing head 1 can be detected by detecting the amount of movement of the piston rod 33R in the fluid pressure cylinder 31. The movement limit value of the extension rod 17 or the piston rod 33R may be set in advance in accordance with the value, and an alarm may be output when the movement limit value is detected.
【0042】そして、上記アラームが出力されたときに
ホーニングヘッド1における砥石9を交換することによ
り、工具交換の管理が容易になると共に、砥石9の過度
の摩耗によって加工面に損傷を与えるようなこともない
ものである。By exchanging the grindstone 9 in the honing head 1 when the above alarm is output, the management of tool exchange is facilitated, and excessive wear of the grindstone 9 may damage the machined surface. It is something that never happens.
【0043】また、拡張ロッド17の移動量に等しい戻
し用弾性体29の撓み量に対応した反力に相当する補正
圧力を流体圧シリンダ31の上部側の圧力室31Uに付
与する構成であるから、圧力室31に圧力センサを接続
し、この圧力センサの検出値が所定の設定値に達したと
きにアラームを出力する構成とすることもできるもので
ある。Further, a correction pressure corresponding to the amount of deflection of the return elastic body 29 equal to the amount of movement of the expansion rod 17 is applied to the upper pressure chamber 31U of the fluid pressure cylinder 31. , A pressure sensor may be connected to the pressure chamber 31, and an alarm may be output when the detected value of the pressure sensor reaches a predetermined set value.
【0044】図2は第2実施例を示すもので、この実施
例は、センサ53Aによってピストン33の位置を検出
する構成としたものである。上記ピストン33の位置を
検出する構成としては、ピストン33に永久磁石を設
け、センサ53Aに磁気センサを用いることによって実
施可能である。FIG. 2 shows a second embodiment, in which the position of the piston 33 is detected by a sensor 53A. The configuration for detecting the position of the piston 33 can be implemented by providing a permanent magnet for the piston 33 and using a magnetic sensor for the sensor 53A.
【0045】なお、その他の構成は第1実施例に示した
構成と同一であるかから、同様の効果を奏するものであ
る。Since the other structure is the same as the structure shown in the first embodiment, the same effects can be obtained.
【0046】なお、上記実施例においては、流体圧シリ
ンダ31におけるピストンロッド33Rとホーニングヘ
ッド1の拡張ロッド17とが最初から当接した状態にあ
る場合について説明した。In the above embodiment, the case where the piston rod 33R of the fluid pressure cylinder 31 and the expansion rod 17 of the honing head 1 are in contact from the beginning has been described.
【0047】しかし、上記ピストンロッド33Rと拡張
ロッド17とが最初から当接していない場合には、流体
圧シリンダ31の上側の圧力室31Uの圧力を検出する
圧力センサを設け、上側の圧力室31Uへ作動流体を供
給し、ピストンロッド33Rを下降中に、ピストンロッ
ド33Rが前記拡張ロッド17に当接し弾性体29に抗
して押し下げようとする際における圧力室31Uの圧力
上昇を検出し、この圧力上昇検出時のセンサ53の検出
位置を基準とすることにより、弾性体29の撓み量を容
易に検出することができるものである。However, when the piston rod 33R and the expansion rod 17 are not in contact with each other from the beginning, a pressure sensor for detecting the pressure in the upper pressure chamber 31U of the hydraulic cylinder 31 is provided. During the downward movement of the piston rod 33R, the pressure rise of the pressure chamber 31U when the piston rod 33R comes into contact with the expansion rod 17 and tries to push it down against the elastic body 29 is detected. By using the detection position of the sensor 53 at the time of detecting the pressure rise as a reference, the amount of bending of the elastic body 29 can be easily detected.
【0048】また、個々のホーニングヘッドに拡張ロッ
ド17の上下動位置を検出する検出手段を設ける構成と
することも可能である。Further, it is also possible to provide a detection means for detecting the vertical movement position of the expansion rod 17 in each honing head.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、第1項に記載の本発明のホーニング加工方法
によれば、例えば、ホーニングヘッドにおける砥石の摩
耗量が大きくなって拡張ロッドの下降量が大きくなり、
弾性体の弾性変形量が大きくなると、上記弾性体の弾性
変形に起因する反力が大きくなって砥石の面圧が低下す
るのを防止すべく、上記反力に相当する圧力が流体圧シ
リンダに付与される。As will be understood from the above description of the embodiment, according to the honing method of the present invention described in the first item, for example, the wear amount of the grindstone in the honing head is increased and the extension rod The descending amount of
When the amount of elastic deformation of the elastic body increases, the pressure corresponding to the above-described reaction force is applied to the fluid pressure cylinder in order to prevent the reaction force due to the elastic deformation of the elastic body from increasing and the surface pressure of the grindstone from decreasing. Granted.
【0050】すなわち、流体圧シリンダは、弾性体の反
力に相当する圧力分だけ増圧され、弾性体の反力分を相
殺するものであるから、砥石の面圧は常にほぼ一定に保
持され、研削効率が低下するようなことがないものであ
る。That is, the fluid pressure cylinder is increased in pressure by an amount corresponding to the reaction force of the elastic body to cancel the reaction force of the elastic body, so that the surface pressure of the grindstone is always kept substantially constant. In addition, the grinding efficiency does not decrease.
【0051】第2項に記載の本発明に係るホーニング加
工装置によれば、ホーニング加工を行うべく流体圧シリ
ンダによってホーニングヘッドの拡張ロッドを下降せし
めると、この拡張ロッドによって変形される弾性体の変
形量が変形量検出手段によって検出され、この検出値に
基いて弾性体の反力が演算される。そして、上記反力に
相当する圧力を流体圧シリンダに付与すべく圧力制御弁
が制御される。According to the honing apparatus of the present invention described in the second aspect, when the extension rod of the honing head is lowered by the fluid pressure cylinder to perform the honing, the elastic body deformed by the extension rod is deformed. The amount is detected by the deformation amount detecting means, and the reaction force of the elastic body is calculated based on the detected value. Then, the pressure control valve is controlled to apply a pressure corresponding to the reaction force to the fluid pressure cylinder.
【0052】したがって、流体圧シリンダへの圧力は、
弾性体の反力に相当する分だけ増圧されるものであり、
弾性体の反力を相殺し、砥石の面圧は、弾性体の変形量
に拘りなく常にほぼ一定に保持されるものである。Therefore, the pressure on the hydraulic cylinder is
The pressure is increased by the amount corresponding to the reaction force of the elastic body,
The reaction force of the elastic body is offset, and the surface pressure of the grindstone is always kept substantially constant regardless of the deformation amount of the elastic body.
【0053】よって、研削効率が低下するようなことが
なく、常に良好なホーニング加工が行われ得るものであ
る。Therefore, good honing can always be performed without lowering the grinding efficiency.
【0054】第3項に記載の発明において、変形量検出
手段は、流体圧シリンダにおけるピストンロッド又はピ
ストンの移動量を検出する構成であるから、ホーニング
ヘッド自体を、ホーニング盤における主軸に対して着脱
交換した場合であっても、何等の問題を生じることなく
弾性体の変形量を容易に検出できる。したがって、上記
検出値に基いての流体圧シリンダの圧力制御を容易に行
うことができ、ホーニングヘッドに備えた砥石の面圧を
常にほぼ一定に制御することが容易なものである。In the invention described in the third aspect, since the deformation amount detecting means detects the movement amount of the piston rod or the piston in the fluid pressure cylinder, the honing head itself is attached to and detached from the main shaft of the honing machine. Even in the case of replacement, the deformation amount of the elastic body can be easily detected without causing any problem. Therefore, the pressure control of the fluid pressure cylinder based on the detected value can be easily performed, and the surface pressure of the grindstone provided in the honing head can be easily controlled to be almost always constant.
【0055】第4項に記載の発明において、先端部にホ
ーニングヘッドを装着するための装着部を備えたホーニ
ング盤の主軸は、当該主軸に備えた流体圧シリンダにお
けるピストン又はピストンロッドの移動量を検出するた
めの検出手段を設けてなる構造であるから、主軸に装着
したホーニングヘッドにおける戻し用弾性体の変形量を
容易に検出することかでき、ホーニングヘッドの砥石の
面圧を常にほぼ一定に保持することに寄与できるもので
ある。In the invention described in the fourth aspect, the main shaft of the honing machine having a mounting portion for mounting the honing head at the distal end thereof has a movement amount of a piston or a piston rod in a fluid pressure cylinder provided on the main shaft. Since the detection means is provided for detection, the amount of deformation of the return elastic body in the honing head mounted on the main shaft can be easily detected, and the surface pressure of the grinding stone of the honing head is almost always constant. It can contribute to holding.
【図1】本発明の第1実施例に係るホーニング加工装置
の概略的な説明図である。FIG. 1 is a schematic illustration of a honing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施例に係るホーニング加工装置
の概略的な説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view of a honing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図3】従来のホーニング加工装置を概略的に示した説
明図である。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a conventional honing apparatus.
1 ホーニングヘッド 5 ヘッド本体 9 砥石 11 砥石シュー 17 拡張ロッド 19 テーパ部 29 戻し用弾性体 31 流体圧シリンダ 33 ピストン 33R ピストンロッド 49 圧力制御弁 51 リニアスケール 53 センサ 55 制御手段 57 演算手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Honing head 5 Head body 9 Grinding stone 11 Grinding stone shoe 17 Expansion rod 19 Taper part 29 Returning elastic body 31 Fluid pressure cylinder 33 Piston 33R Piston rod 49 Pressure control valve 51 Linear scale 53 Sensor 55 Control means 57 Calculation means
Claims (4)
を、ホーニングヘッドに上下動自在に内装した拡張ロッ
ドに設けたテーパ部によって放射外方向へ移動し、上記
各砥石を被加工物の加工穴内周面に圧接してホーニング
加工を行うに当り、前記拡張ロッドを元の位置へ戻すた
めの戻し用弾性体に抗して拡張ロッドを下降するための
流体圧シリンダの圧力に、前記弾性体の弾性変形による
反力に相当する圧力を付与して前記各砥石の面圧を常に
ぼ一定に制御してホーニング加工を行うことを特徴とす
るホーニング加工方法1. A plurality of grindstones provided on a honing head are moved radially outward by a tapered portion provided on an extension rod provided inside a honing head so as to be movable up and down. In performing the honing process by pressing against the surface, the elastic body of the elastic body is subjected to the pressure of the fluid pressure cylinder for descending the extension rod against the return elastic body for returning the extension rod to the original position. A honing method comprising: applying a pressure corresponding to a reaction force due to deformation to constantly control the surface pressure of each of the grindstones to a constant value to perform honing.
放射外方向へ移動すべくホーニングヘッドに拡張ロッド
を上下動可能に設けると共に、上記拡張ロッドを元の位
置へ戻すための戻し用弾性体を設け、かつ上記弾性体に
抗して拡張ロッドを下降するための流体圧シリンダを備
えてなるホーニング加工装置において、前記弾性体の弾
性変形量を検出する変形量検出手段と、この変形量検出
手段による検出値に基いて前記流体圧シリンダへ付与す
る補正圧力を演算する演算手段と、この演算手段による
演算結果に基いて、前記流体圧シリンダに接続した圧力
制御弁を制御する制御手段と、を備えてなることを特徴
とするホーニング加工装置。2. An extension rod is provided on the honing head so as to be movable up and down to move a plurality of grindstones provided on the honing head in a radially outward direction, and a return elastic body for returning the extension rod to an original position is provided. A honing apparatus including a fluid pressure cylinder for lowering an expansion rod against the elastic body; a deformation amount detecting means for detecting an elastic deformation amount of the elastic body; Computing means for computing a correction pressure to be applied to the fluid pressure cylinder based on the detected value of the fluid pressure cylinder, and control means for controlling a pressure control valve connected to the fluid pressure cylinder based on the computation result by the computing means. A honing machine characterized by comprising:
けるピストンロッド又はピストンの移動量を検出する構
成であることを特徴とする請求項2に記載のホーニング
加工装置3. The honing apparatus according to claim 2, wherein the deformation amount detecting means detects a movement amount of a piston rod or a piston in the hydraulic cylinder.
めの装着部を備えたホーニング盤の主軸において、当該
主軸に備えた流体圧シリンダにおけるピストン又はピス
トンロッドの移動量を検出するための検出手段を設けて
なることを特徴とするホーニング盤の主軸構造。4. A detecting means for detecting a moving amount of a piston or a piston rod in a fluid pressure cylinder provided on a main shaft of a honing machine having a mounting portion for mounting a honing head on a tip thereof. A main shaft structure of a honing machine characterized by being provided.
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1994
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