(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に自在継手を介して切削工具を連結した構成からなるものにおいて、前記切削工具の軸心部に油穴を設け、この油穴の入口に、自在継手の外周に巻回したスパイラルチューブを介して回転軸側から切削油を給油するようにしていることを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホーニング加工等のような精密な仕上げ加工を行う場合に好適に利用される切削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホーニング加工とは、長方形断面の細長い砥石を放射状の保持具に取り付けたホーンという切削工具に、回転運動と同時に軸方向に往復運動を与えて、予めドリルやリーマであけた穴の内面を精密に仕上げる加工をいい、内燃機関や液圧装置のシリンダなどの仕上作業として広く用いられている。
【０００３】
そのためのホーニング加工機は、かかるホーンを主軸に取着して回転運動を与えるのであるが、ホーニング加工を適正に行うためには、ホーンを常に穴に対して真っ直ぐに挿入することが不可欠な条件となる。
【０００４】
そこで、従来は、前記主軸に自在継手を介してホーンを連結し、ホーンが穴に対して前後左右に多少位置づれした状態で接近しても、ホーンをその穴に抵抗なく従わせ、回転軸から回転力及び軸力のみを与えて、穴に沿って無理なく進入させ得るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかるホーニング加工のもう一つの重要な条件として、切削油を十分に供給することが挙げられる。切削油の十分な供給は、切削熱の低減、切粉の排出性などに大きな効果があり、穴の加工精度向上に大きく寄与し得るものである。しかしながら、従来では、切削工具であるホーンを穴に差し込んだ際に、外部、すなわち穴の口元から切削油を給油するようにしている。このため、加工穴が深くなると、油が穴の内部まで行きわたらなくなり、この結果、切削油量や圧力が不足して穴の加工精度が大幅に低下するという不具合を生じる。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、ホーニング加工を始めとする各種切削加工分野において、自在継手による切削工具の適正な支持状態を妨げることなく、切削工具を通じて穴の内部に十分な切削油を直接給油できるようにした切削装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような構成を採用したものである。
【０００８】
すなわち、本発明に係る切削装置は、回転軸に自在継手を介して切削工具を連結した構成からなるものにおいて、前記切削工具の軸心部に油穴を設け、この油穴の入口に、自在継手の外周に巻回したスパイラルチューブを介して回転軸側から切削油を給油するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
このように構成すれば、穴をホーニングする場合でも、ホーンを穴に差し込んだ状態で、その穴の内部にホーン内部に設けた油穴を通じて直接切削油を送り込むことができる。したがって、穴の深さに略無関係に、穴の内部に所定圧力、必要量の給油を行うことが可能となる。しかも、このように構成しても、回転軸側と油穴の間を接続するチューブを自在継手の外周にスパイラル状に巻回しているため、チューブから自在継手に掛かる外力が周回積分的に相殺されて、チューブを偏在させた場合に比べてホーンの軸心に垂直な方向への自由度が適正に確保される。
【００１０】
したがって、本発明の切削装置によると、深穴加工をする場合にも、ホーン等の切削工具の自在性を損なうことなく切削箇所に十分な切削油を給油することができ、これにより穴の加工精度を従来に比べて飛躍的に向上させることができるという優れた効果が奏される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
この切削装置たるホーニング加工装置は、回転軸であるホーニング機主軸１に自在継手であるユニバーサルジョイント２を介して切削工具であるホーン３を取着することにより構成される。
【００１３】
詳述すると、ホーニング機主軸１は、被工作物Ｗの真上に垂直に懸下されて図示しない駆動部により軸方向移動可能でかつ回転可能に支持されている。このホーニング機主軸１には、その下端開口部にホルダ４がネジ５により一体回転可能に装着してある。
【００１４】
ユニバーサルジョイント２は、第１の継手部６と、第２の継手部７とからなる。第１の継手部６は、前記ホルダ４と、このホルダ４とホーン３との間に介在する筒状の中間体８と、これらホルダ４及び中間体８の間を連結する互いに直交する一対のピン９、１０とから構成される。第２の継手部７は、前記中間体８と、この中間体８の下方に配置されたシャンク１１と、これら中間体８及びシャンク１１の間を連結する互いに直交する一対のピン１２、１３とから構成される。
【００１５】
すなわち、ホルダ４と中間体８の間、及び、中間体８とシャンク１１の間は、それぞれ互いの軸が偏心もしくは屈曲していても軸力と回転力を有効に伝達することができるものであり、これら両継手部６、７の相乗効果により、シャンク１１がホーニング機主軸１に対して軸心に垂直な方向へ偏位しても、ホーニング機主軸１の回転力及び軸力を有効にシャンク１１に伝達できるようにしている。なお、シャンク１１の上端部近傍には円盤部材１４が一体回転可能に取着してあり、これらユニバーサルジョイント２近傍の機構はケース１６内に収容されている。このケース１６はビス１６ａによりホルダ４に取着したもので、前記各機構を保護すると同時に、円盤部材１４を通じてホーン３の挙動範囲を規制する役割を果たしている。
【００１６】
しかして、本実施形態では、このシャンク１１に取り付けられるホーン３に、軸心部に沿って伸び上端に開口する油穴３ａが設けてあり、この油穴３ａの間欠位置から放射方向に且つ斜め下方に向けてノズル３ｂを延設している。そして、油穴３ａの入口３ｃに、スパイラルチューブ１７を介してホーニング機主軸１側から切削油を給油するようにしている。
【００１７】
具体的に説明すると、前記ホーニング機主軸１の下端面に摺接する位置には、前記ホルダ４に外嵌させてドーナツ状のロータリージョイント１５が配置してあり、このロータリージョイント１５はホルダ４に対して相対摺動可能であるとともに、それ自体は図示しない位置においてホーニング機の固定部分に支持されている。このロータリージョイント１５には、切削油導入用のコネクタ１５ｃが接続されるねじ穴１５ａと、このねじ穴１５ａを内周全域に開口させる円環溝１５ｂとが設けてある。一方、前記ホルダ４には、軸心上において伸びる竪穴４ａと、この竪穴４ａを前記内周溝１５ｂに連通させる横穴４ｂと、該竪穴４ａをホルダ４の下端面に設けたねじ穴４ｃに連通させる横穴４ｄとが設けてある。
【００１８】
一方、前記シャンク１１には、ホーン取付位置でホーン３の油穴３ａの入口３ｃに液密に連通する竪穴１１ａと、この縦穴１１ａにシャンク上端において連通する横穴１１ｂとが設けてあり、また、前記円盤部材１４には、その横穴１１ｂと連通する円環溝１４ａと、この円環溝１４ａを円盤部材１４の上端に開設したねじ穴１４ｂに連通させる横穴１４ｃとが設けてある。
【００１９】
そして、前記ユニバーサルジョイント２を構成する中間体８の外周に可撓性素材により作られたスパイラルチューブ１７を巻回し、その上端をコネクタ１７ａを介して前記ホルダ４のねじ穴４ｃに螺着するとともに、その下端をコネクタ１７ｂを介して前記円盤部材１４のねじ穴１４ｂに螺着している。
【００２０】
このような構成において、前記ロータリージョイント１５のねじ穴１５ａから切削油を供給すると、その切削油は図２に矢印で示すように先ず円環溝１５ｂ及び横穴４ｂを介してホルダ４の竪穴４ａに入り、しかる後、横穴４ｄ、ねじ穴４ｃ及びコネクタ１７ａを介してスパイラルチューブ１７に導入される。その後、切削油はコネクタ１７ｂを介して円盤部材１４のねじ穴１４ｂに入り、さらに横穴１４ｃ及び円環溝１４ａを経てシャンク１１の横穴１１ｂ、縦穴１１ａを流れた後、図３に矢印で示すようにホーン３の油穴３ａの入口３ｃに到達する。そして、ここからノズル３ｂを経て外部に噴出される。
【００２１】
このように構成されるものであれば、ホーン３が図１に示す被工作物Ｗの穴ａに差し込まれた状態にあっても、その穴ａの内部にホーン３の内部に設けた油穴３ａを通じて直接切削油を送り込むことができる。したがって、穴ａの深さに略無関係に、穴ａの内部に所定圧力、必要量の給油を行うことが可能となる。しかも、このように構成しても、ホーニング機主軸１側と油穴３との間を接続するチューブ１１をユニバーサルジョイント２の構成要素である中間体８の外周にスパイラル状に巻回しているため、チューブ１１からユニバーサルジョイント２に掛かる外力を周回積分的に相殺することができる。したがって、例えばねじ穴４ｃ，１４ｂ間を直接チューブで接続する場合に比べて、外力が偏って作用することがなく、ホーン３の軸心に垂直な方向への適正な自由度を確保することが可能となる。
【００２２】
このように、本実施形態の切削装置たるホーニング機は、深穴加工をする場合にも、ホーン３の自在性を損なうことがなく、且つ切削箇所に十分な切削油を給油することができるので、これにより穴ａの加工精度、具体的には真円度、円筒度などを従来に比べて飛躍的に向上させることができるという優れた効果が奏される。また、ホーン３の洗浄も油穴３ａを通じて容易に行うことができるので、工具寿命を延命する効果も奏されるものとなる。
【００２３】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る要部を示す外観図。
【図２】図１の部分縦断面図。
【図３】図１の他の部分縦断面図。
【符号の説明】
１…回転軸（ホーニング機主軸）
２…自在継手（ユニバーサルジョイント）
３…切削工具（ホーン）
３ａ…油穴
３ｃ…入口
１７…スパイラルチューブ
【図１】
0003593758.tif 000002
【図２】
0003593758.tif 000003
【図３】
0003593758.tif 000004