(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ホーニング盤において、主軸に付与するオシレーションを高速にしても主軸ヘッドに生じる振動が微小となるようにする。【解決手段】先端に砥石が取付けられて回転駆動される第１主軸７６ａ及び第２主軸７６ｂを工作物に向かって相対的に進退移動させて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、第１主軸７６ａにオシレーションを付与するとともに第２主軸７６ｂに第１主軸７６ａに付与したオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与する。【選択図】図６
2004114297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前記第１主軸にオシレーションを付与するとともに第２主軸に前記第１主軸に付与したオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与するオシレーション装置を設け、前記第１及び第２主軸に付与されるオシレーションによる振動エネルギーを互いに打ち消しあいながらホーニング加工することを特徴とするオシレーション装置を備えたホーニング盤。
【請求項２】
本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、回転駆動装置により回転され前記第１主軸に作用して該第１主軸に軸線方向のオシレーションを付与する第１カム機構を前記主軸ヘッドに支承し、該第１カム機構に連結され前記第２主軸に作用して該第２主軸に前記第１主軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与する第２カム機構を前記主軸ヘッドに支承したことを特徴とするオシレーション装置を備えたホーニング盤。
【請求項３】
本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前記主軸ヘッドに第１及び第２リンク部材を各主軸に対応して主軸軸線と直角な揺動軸線の回りに揺動可能に装架し、前記各主軸と前記各リンク部材とを主軸軸線方向の相対移動を規制し各主軸の回転を許容し且つ主軸軸線と直角な方向の相対変位可能に夫々連結し、回転駆動装置により前記揺動軸線と平行な回転中心の回りに回転され前記第１リンク部材に作用して前記第１主軸に軸線方向のオシレーションを付与する第１カム機構を前記主軸ヘッドに支承し、該第１カム機構に連結され前記第２リンク部材に作用して前記第２主軸に前記第１主軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与する第２カム機構を前記主軸ヘッドに前記揺動軸線と平行な回転中心の回りに回転可能に支承したことを特徴とするオシレーション装置を備えたホーニング盤。
【請求項４】
本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前記第１及び第２主軸に夫々作用して各主軸に軸線方向のオシレーションを付与する第１及び第２カム機構を前記主軸ヘッドに支承し、該第１及び第２カム機構を第１及び第２サーボモータに夫々連結し、前記第１カム機構により前記第１主軸に付与されるオシレーションが前記第２カム機構により第２主軸に付与されるオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるように前記第１及び第２サーボモータを回転制御することを特徴とするオシレーション装置を備えたホーニング盤。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のオシレーション装置を備えたホーニング盤において、前記第１及び第２カム機構が、前記主軸ヘッドに前記各カム機構の回転中心上軸承された一対の回転軸と、各回転軸に軸線と直角な偏心方向に移動可能に装架された支持体と、該各支持体に前記回転軸と平行な偏心軸回りに回転可能に支承されたローラと、前記各回転軸と前記各偏心軸との偏心量を変更する手段と、前記各主軸又は前記各リンク部材の一部を前記各ローラに当接させる方向に前記各主軸又は前記各リンク部材を付勢する弾機部材とで構成されたことを特徴とするオシレーション機構を備えたホーニング盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、回転駆動される砥石に軸線方向のオシレーションを付与しながら送りを与えて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転駆動される砥石に軸線方向の送りを与えて工作部の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、砥石車の軸線方向送りにオシレーションを重畳することにより高精度、高効率なホーニング加工を行うものが特許文献１に記載されている。このホーニング盤は、本体に装架され送り方向に往復駆動される主軸ヘッドと、該主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され下端に砥石を保持すると共に、下方にスプリングにより付勢された主軸と、該主軸を回転させる主軸回転用モータと、前記主軸に主軸軸線方向の相対移動を規制され相対回転可能に連結され前記主軸ヘッドに対する回転を規制されて主軸半径方向に延在するアームとを設け、このアームの先端部を主軸ヘッドの外側に取付けたバイブレータにより主軸軸線方向に周期的に移動させている。
【特許文献１】特開平６−３２０４１２号公報（第５，６頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　ホーニング加工において砥石に付与されるオシレーションが加工精度、加工能率に大きく影響することが分かっている。ところが、従来のホーニング盤にあっては、オシレーションの速度を上げていくと、質量のある主軸の慣性で主軸ヘッドの振動が大きくなり、機械の機構部に悪影響を与えて機械の劣化を促進したり、加工精度に悪影響を及ぼしていた。最近、ホーニング盤においては、砥石寿命を延ばすために主軸回転数を高くする傾向にあり、主軸回転数の増加につれてオシレーションの速度も高速にする必要がある。ところが、オシレーション速度を高くすると主軸ヘッドの振動が大きくなり、オシレーションの高速化に限界があった。
【０００４】
　本発明はかかる従来の不具合を解消するためになされたもので、主軸に付与するオシレーションを高速にしても主軸ヘッドに生じる振動が微小となるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前記第１主軸にオシレーションを付与するとともに第２主軸に前記第１主軸に付与したオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与するオシレーション装置を設け、前記第１及び第２主軸に付与されるオシレーションによる振動エネルギーを互いに打ち消しあいながらホーニング加工することである。
【０００６】
　請求項２に係る発明の構成上の特徴は、本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、回転駆動装置により回転され前記第１主軸に作用して該第１主軸に軸線方向のオシレーションを付与する第１カム機構を前記主軸ヘッドに支承し、該第１カム機構に連結され前記第２主軸に作用して該第２主軸に前記第１主軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与する第２カム機構を前記主軸ヘッドに支承したことである。
【０００７】
　請求項３に係る発明の構成上の特徴は、本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前記主軸ヘッドに第１及び第２リンク部材を各主軸に対応して主軸軸線と直角な揺動軸線の回りに揺動可能に装架し、前記各主軸と前記各リンク部材とを主軸軸線方向の相対移動を規制し各主軸の回転を許容し且つ主軸軸線と直角な方向の相対変位可能に夫々連結し、回転駆動装置により前記揺動軸線と平行な回転中心の回りに回転され前記第１リンク部材に作用して前記第１主軸に軸線方向のオシレーションを付与する第１カム機構を前記主軸ヘッドに支承し、該第１カム機構に連結され前記第２リンク部材に作用して前記第２主軸に前記第１主軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与する第２カム機構を前記主軸ヘッドに前記揺動軸線と平行な回転中心の回りに回転可能に支承したことである。
【０００８】
　請求項４に係る発明の構成上の特徴は、本体に装架された主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを前記本体に取付けられた工作物に向かって相対的に進退移動させる送り装置と、前記主軸ヘッドに前記送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承され先端に前記工作物の加工穴をホーニング加工する砥石が取付けられる第１及び第２主軸と、該第１及び第２主軸を回転駆動する主軸駆動装置を備えたホーニング盤において、前記第１及び第２主軸に夫々作用して各主軸に軸線方向のオシレーションを付与する第１及び第２カム機構を前記主軸ヘッドに支承し、該第１及び第２カム機構を第１及び第２サーボモータに夫々連結し、前記第１カム機構により前記第１主軸に付与されるオシレーションが前記第２カム機構により第２主軸に付与されるオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるように前記第１及び第２サーボモータを回転制御することである。
【０００９】
　請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のオシレーション装置を備えたホーニング盤において、前記第１及び第２カム機構が、前記主軸ヘッドに前記各カム機構の回転中心上軸承された一対の回転軸と、各回転軸に軸線と直角な偏心方向に移動可能に装架された支持体と、該各支持体に前記回転軸と平行な偏心軸回りに回転可能に支承されたローラと、前記各回転軸と前記各偏心軸との偏心量を変更する手段と、前記各主軸又は前記各リンク部材の一部を前記各ローラに当接させる方向に前記各主軸又は前記各リンク部材を付勢する弾機部材とで構成されたことである。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した請求項１係る発明においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動させて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、前記第１主軸にオシレーションを付与するとともに第２主軸に前記第１主軸に付与したオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与するようにしたので、第１及び第２主軸に付与されるオシレーションによる振動エネルギーが互いに打ち消され、第１及び第２主軸に付与するオシレーションを高速にしても主軸ヘッドに生じる振動を微小にし、高精度、高効率なホーニング加工を行うことができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動させて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、回転駆動装置により回転される第１カム機構により第１主軸に軸線方向のオシレーションを付与し、第１カム機構に連結して回転される第２カム機構により第２主軸に第１主軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与するようにしたので、請求項１に記載の発明の効果に加え、第１及び第２主軸にオシレーションを付与する第１及び第２カム機構の作用方向を反対にするだけで特別の装置を設けることなく第１第２主軸に位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与することができる。
【００１２】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動させて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、主軸ヘッドに第１及び第２リンク部材を各主軸に対応して主軸軸線と直角な揺動軸線の回りに揺動可能に装架し、各主軸と各リンク部材とを主軸軸線方向の相対移動を規制し各主軸の回転を許容して夫々連結し、回転駆動装置により回転される第１カム機構が第１リンク部材に作用して第１主軸に軸線方向のオシレーションを付与し、第１カム機構に連結して回転される第２カム機構が第２リンク部材に作用して第２主軸に第１主軸のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを付与するようにしたので、請求項１に記載の発明の効果に加え、作動が確実なカムとリンク機構により主軸に無理な力やモーメントを与えることなく主軸回転精度を高く維持し、狭いスペース内で第１及び第２主軸に移動方向が互いに反対のオシレーションを付与することができる。
【００１３】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動させて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、第１及び第２主軸に夫々作用して各主軸に軸線方向のオシレーションを付与する第１及び第２カム機構を第１及び第２サーボモータで夫々回転駆動し、第１カム機構により第１主軸に付与されるオシレーションが第２カム機構により第２主軸に付与されるオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるように第１及び第２サーボモータを回転制御するようにしたので、請求項１に記載の発明の効果に加え、簡単な機械構造で第１及び第２主軸に位相が１８０度ずれて移動方向が互いに反対のオシレーションを付与することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、先端に砥石が取付けられて回転駆動される第１及び第２主軸を工作物に向かって相対的に進退移動させ工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、主軸ヘッドに軸承された回転軸に支持体を軸線と直角な偏心方向に移動可能に装架し、該支持体にローラを回転軸と平行な偏心軸回りに回転可能に支承し、回転軸と偏心軸との偏心量を変更する手段を設けて第１及び第２主軸にオシレーションを付与するカム機構を構成したので、請求項２に記載の発明の効果に加え、ホーニングの加工条件に合わせてオシレーションのストロークを最適に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
回転駆動される砥石に軸線方向のオシレーションを付与しながら送りを与えて工作物の加工穴をホーニング加工するホーニング盤において、主軸に付与されるオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを重量物に付与することにより、主軸及び重量物に付与されるオシレーションによる振動エネルギーを互いに打ち消して、主軸に付与するオシレーションを高速にしても主軸ヘッドに生じる振動を微小にし、高精度、高効率なホーニング加工を可能とするホーニング盤が開発されている。このようなホーニング盤を参考例として先ず説明し、次に、本発明に係る実施形態をこの参考例との構成上の相違点を明らかにして説明する。
【００１６】
図１に参考例として示すホーニング盤において、ベッド１上にコラム２が立設され、本体３を構成している。ベッド１上には、ホーニング加工される加工穴を有する工作物Ｗが取付けられている。コラム２には主軸ヘッド４が上下方向（送り方向）に摺動可能に装架され、ボールネジ・ナット機構５を介してサーボモータ６により往復移動される。ボールネジ・ナット機構５及びサーボモータ６により主軸へッド４を工作物Ｗに向かって進退移動させる送り装置７が構成されている。図２に示すように、主軸ヘッド４には、先端に工作物Ｗの加工穴をホーニング加工する砥石Ｔが取付けられる主軸１０が送り方向に摺動可能に且つ回転可能に支承されている。即ち、主軸ヘッド４には、案内筒１１が固定され、案内筒１１内に主軸１０がストロークボールベアリング１２，１３により下端と上部を摺動、回転可能に支承されている。
【００１７】
主軸１０に軸線方向のオシレーションを付与する主軸オシレーション装置３８について説明する。図３に示すように、主軸ヘッド４にはリンク部材１５が主軸１０の軸線と直角な揺動軸線の回りに揺動可能にヒンジピン１６により枢着され、該リンク部材１５と主軸１０とは、主軸軸線方向の相対移動を規制され相対回転可能に且つ主軸軸線と直角な方向の相対変位可能に主軸１０の近傍において連結されている。リンク部材１５には、主軸１０の上部両側において主軸直径方向に延在する支承部１７が設けられ、各支承部１７にはローラ１８が主軸軸線と直角で主軸中心に向かう軸線回りに自由回転可能に支軸１９により夫々支承されている。両支承部１７は主軸１０を挟んでヒンジピン１６と反対側において結合部２０で結合され、結合部２０の中央部から後述するカム機構のローラに当接してオシレーションを付与される被駆動部２１が主軸軸線とヒンジピン１６とに直角な方向に延在している。主軸１０の支承部１７と対向する部分には連結部材２５が軸受２６により主軸軸線方向の相対移動を規制して相対回転可能に支承されている。連結部材２５の外周には環状溝２７が刻設され、この環状溝２７に各ローラ１８が係入している。これにより連結部材２５はリンク部材１５の支承部１７に主軸１０の両側において主軸軸線方向の相対移動を規制され主軸軸線と直角な方向の相対変位可能に係合される。図１において、２８はヒンジピン１６と直角で、主軸中心に向かう軸で、ヒンジピン１６の上方において主軸ヘッド４に固着されている。軸２８にはローラ２９が自由回転可能に支承され、連結部材２５に設けられた主軸軸線方向の縦溝に係入して連結部材２５を回り止めしている。
【００１８】
連結部材２５の上方で主軸１０に固定されたプーリ３０と主軸ヘッド４の上面に固定されたモータ３１の出力軸に固定されたプーリ３２との間にベルト３３が掛けられて、主軸１０を回転駆動する主軸駆動装置３４が構成されている。リンク部材１５の一部である被駆動部２１をカム機構４０のローラ４９に当接させる方向にリンク部材１５を付勢する弾機部材としての圧縮スプリング３５が、主軸１０に玉軸受により自由回転可能に支承されたばね受け３６と主軸ヘッド４上面に取付けたばね受け３７との間に介挿されている。
【００１９】
次に、主軸ヘッド４に支承されてリンク部材１５の揺動軸線と平行な回転中心の回りに回転駆動され、リンク部材１５に作用して主軸１０に軸線方向のオシレーションを付与する主軸オシレーション装置３８のカム機構４０について説明する。図４に示すように、主軸ヘッド４の側面には、回転軸４１が主軸軸線と直角でヒンジピン１６と平行な回転軸線の回りに回転可能に軸承されている。回転軸４１には主軸ヘッド４の外側においてプーリ４２が固定され、このプーリ４２と主軸ヘッド４の側壁に固定されたサーボモータ４３の出力軸に固定されたプーリ４４との間にベルト４５が掛けられて（図３参照）、回転軸４１を回転駆動する回転駆動装置４６が構成されている。
【００２０】
回転軸４１には箱状の主軸ヘッド４の内部においてフランジ４７が設けられ、このフランジ４７に支持体４８が回転軸４１の軸線と直角な偏心方向に移動可能に装架されている。支持体４８には、ローラ４９が回転軸４１の軸線と平行で偏心量ｅだけ偏心した偏心軸５３回りに回転可能に支承され、このローラ４９にリンク部材１５の被駆動部２１が当接している。回転軸４１には、調整軸５０が回転可能に支承されると共に、この調整軸５０の回転を支持体４８の偏心方向移動に変換して回転軸41と偏心軸５３との偏心量ｅを変更する手段５１が設けられている。即ち、回転軸４１内には作動軸５２が回転を規制されて軸線方向に相対移動可能に支承され、作動軸５２の軸線方向移動により支持体４８を偏心方向に移動させるために、作動軸５２の先端には支持体４８の内孔６１に設けた傾斜面５４と当接するくさび５５が設けられている。支持体４８は、傾斜面５４をくさび５５に押圧する方向に圧縮スプリング５６により付勢されている。作動軸５２を回転軸４１に対し軸線方向に相対移動させる軸動装置５７として、作動軸５２の後端部に、調整軸５０に設けられたメネジ５８と螺合するオネジ５９が刻設されている。調整軸５０の後端には、軸動装置５７の操作部として、調整軸５０を回転操作するためのノブ６０が、主軸ヘッド４の外側において取付けられている。
【００２１】
主軸ヘッド４に主軸１０の重量と同等の重量を有する重量物６６を主軸軸線方向に移動可能に装架し、重量物６６に主軸１０のオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与する位置でカム機構４０を重量物６６に作用させる重量物オシレーション装置６５について説明する。図２及び図５に示すように、主軸ヘッド４に固定された案内筒１１の上方にはアーム部材６７がその中央部分でリンク部材１５の揺動軸線と平行な揺動軸線の回りに揺動可能に枢着され、リンク部材１５の下方でほぼ水平に延在している。アーム部材６７には、案内筒１１の上部両側において案内筒１１の直径方向に延在する枢着部６８が二又状に設けられ、各枢着部６８が案内筒１１の両側にリンク部材１５の揺動軸線と平行に固定された一対の枢軸６９に回動可能に支承されている。アーム部材６７の枢着部６８を結合する当接端部７０はカム機構４０のローラ４９に下方から当接し、枢着部６８の端部には主軸１０の重量と同等の重量を有する重量物６６が取付けられている。アーム部材６７は、ローラ４９の下方において主軸ヘッド４の底面とアーム部材６７下面との間に介在された圧縮スプリング７１のばね力により時計方向に付勢され、当接端部７０がローラ４９に下方から押圧されている。重量物６６の重量は主軸１０の重量と同等であることが望ましいが、両者の重量がかなり相違しても主軸ヘッド４の振動を低減することが可能である。
【００２２】
上記のように構成した参考例においては、ベッド１に工作物Ｗを取付けて起動ボタンを押すと、主軸１０はモータ３１によりプーリ３２，３０、ベルト３３を介して指令速度で回転される。主軸オシレーション装置３８のカム機構４０の回転軸４１はプーリ４４，４２、ベルト４５を介してサーボモータ４３により指令速度で回転される。回転軸４１の回転によりその回転中心から偏心して支承されたローラ４９が回転軸４１回りに公転し、ローラ４９に当接するリンク部材１５の一部である被駆動部２１を周期的に上方に押動してリンク部材１５を揺動させる。これにより、リンク部材１５の両支承部１７に支承されたローラ１８が連結部材２５の環状溝２７の側壁を上下方向に周期的に押動し、連結部材２５に軸受２６で軸承された主軸１０にオシレーションを付与する。
【００２３】
重量物オシレーション装置６５においては、アーム部材６７の当接端部７０が圧縮スプリング７１のばね力によりローラ４９に当接されているので、アーム部材６７はローラ４９の公転により周期的に揺動され、重量物６６にオシレーションが付与される。ローラ４９が公転により上方に移動する場合、被駆動部２１は上方に押動されてリンク部材６７はヒンジピン１６を中心に時計方向に回動されるので、ローラ４９とヒンジピン１６との間でリンク部材６７に連結された主軸１０は上方に移動される。ローラ４９の上昇につれて当接端部７０も圧縮スプリング７１のばね力で上昇され、アーム部材６７は枢軸６９を中心に時計方向に回動されるので、枢軸６９を挟んでローラ４９の反対側でアーム部材６７の枢着部６８端部に取付けられた重量物６６は下方に移動される。このように主軸オシレーション装置３８及び重量物オシレーション装置６５により構成されるオシレーション装置７２は、回転軸４１の回転に基づいて主軸１０及び重量物６６に位相が１８０度ずれて移動方向が反対のオシレーションを夫々付与する。そして位相が１８０度ずれた二つのオシレーションによる振動エネルギーは互いに打ち消しあうので、主軸ヘッド４に生じる振動は微小となる。
【００２４】
主軸１０にはプーリ３２，３０、ベルト３３を介して回転トルクが伝達されるので、ベルト３３の柔軟性により、主軸１０へのトルク伝達が主軸１０の軸線方向のオシレーションに対し抵抗となることがなく、主軸１０は円滑に回転しながらスムーズにオシレーションを付与される。各ローラ１８は連結部材２５の環状溝２７に主軸１０の軸線と直角な方向の相対変位可能に当接しているだけであるので、ローラ１８が連結部材２５、主軸１０に主軸軸線と直角な方向の力を与えることはない。特に、リンク部材１５の揺動によりローラ１８と環状溝２７とはヒンジピン１６と直角な主軸１０の直径方向に若干相対移動するが、ローラ１８は、ヒンジピン１６と平行な支持軸１９の回りに自由回転可能であるので、環状溝２７との接合において連結部材２５、主軸１０に主軸軸線と直角な方向の力を与えることがなく、主軸１０は高い回転精度を維持することができる。主軸１０は圧縮スプリング３５によりばね受け３６を介して下方に付勢されているので、環状溝２７の上方側壁はローラ１８に押圧され、リンク部材１５は図２において反時計方向に回転するように付勢され、被駆動部２１はローラ４９に常時押圧される。
【００２５】
この状態で主軸ヘッド４がサーボモータ６の回転によりボールネジ・ナット機構５を介して下方に移動され、主軸１０に装着された砥石Ｔが工作物Ｗの加工穴に挿入されて加工穴内周面をホーニング加工する。主軸１０には、加工に適した振幅、速度のオシレーションが付与され、主軸ヘッド４に生じる振動は前述したように微小であるので、加工穴は砥石Ｔにより高精度、高効率にホーニング加工される。
【００２６】
オシレーションの振幅を変更する場合、カム機構４０のノブ６０を回転すると、作動軸５２がノブ６０の回転方向に応じてネジ機構５８，５９により軸線方向に進退され、くさび機構５４，５５により支持体４８が図４の左右方向に移動される。作動軸５２が前進されると、支持体４８が右進し、ローラ４９の偏心量ｅ延いては振幅が増大し、後退されると、支持体４８が左進し、振幅が減少する。サーボモータ４３の回転速度を所望値に制御することによりオシレーションの周波数を設定することができる。
【００２７】
以下に、第１及び第２主軸を有するホーニング盤において、第１主軸にオシレーションを付与するとともに第２主軸に第１主軸に付与したオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与するオシレーション装置を備えたホーニング盤の第１の実施形態について説明する。図６に示すように、第１の実施形態は、第１及び第２主軸を有すること、及び第１主軸にオシレーションを付与するとともに第２主軸に第１主軸に付与したオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与するオシレーション装置を設けたこと以外は、参考例と同じであるので、第１主軸組立体７６ａでは、対応する構成部品に同一参照番号に英小文字ａを付して示し、第２主軸組立体７６ｂでは同一参照番号に英小文字ｂを付して示し詳細な説明は省略する。主軸ヘッド７５には、参考例における主軸１０、案内筒１１、主軸オシレーション装置３８からなる第１及び第２の主軸組立体７６ａ，７６ｂが並設されている。第１の実施形態では、主軸オシレーション装置３８のカム機構４０は、回転軸４１と偏心軸５３との偏心量ｅを変更する手段５１を有さないものが記載され、回転軸４１のフランジ４７に支持体４８が固定され、支持体４８にローラ４９が回転軸４１の回転軸線と平行で偏心量ｅだけ偏心した偏心軸７７の回りに回転可能に支承されている。そして、第１及び第２の主軸組立体７６ａ，７６ｂの各偏心軸７７ａ，７７ｂは、各回転軸４１ａ，４１ｂに対する各偏心軸７７ａ，７７ｂの偏心方向が１８０度位相がずれるようにフレキシブルカップリング７８ａ，７７ｂを介して連結軸７９により連結されている。なお、主軸１０ａ，１０ｂは、各後端部に固定されたプーリとモータ３１の出力軸に固定されたプーリ３２との間にプーリベルトを掛けて回転駆動される。第１の実施形態においても図４に示す回転軸４１と偏心軸５３との偏心量ｅを変更する手段５１を回転軸４１ａ，４１ｂに組込んでオシレーションの振幅を可変にしてもよい。また、第１及び第２カム機構４０ａ，４０ｂとして、主軸ヘッド７５に軸承した回転軸４１ａ，４１ｂに外周が楕円形状のカム部材を回転方向の位相を９０度ずらして取付け、該カム部材の回転中心を連結軸７９で連結するようにしてもよい。
【００２８】
第１の実施形態の作動について説明する。第１主軸組立体７６ａのカム機構４０ａの回転軸４１ａがプーリ４４ａ，４２ａ、ベルト４５ａを介してサーボモータ４３ａにより指令速度で回転される。回転軸４１ａの回転によりその回転中心から偏心して支承されたローラ４９ａが回転軸４１ａ回りに公転し、ローラ４９ａに当接するリンク部材１５ａの一部である被駆動部２１ａを周期的に上方に押動してリンク部材１５ａを揺動させる。これにより、リンク部材１５ａの支承部１７ａに支承されたローラ１８ａが連結部材２５ａの環状溝２７ａの側壁を上下方向に周期的に押動し、連結部材２５ａに軸受２６ａで軸承された第１主軸１０ａにオシレーションを付与する。
【００２９】
　第２主軸組立体７６ｂのカム機構４０ｂの偏心軸７７ｂは連結軸７９を介して偏心軸７７ａと位相が１８０度ずれて回転駆動され。これによりローラ４９ｂはローラ４９ａと位相が１８０度ずれて回転軸４１ｂ回りを公転し、ローラ４９ａが下降するとき上昇してローラ４９ｂに当接するリンク部材１５ｂの一部である被駆動部２１ｂを上方に押動してリンク部材１５ｂを揺動し、リンク部材１５ｂに連結された第２主軸１０ｂに第１主軸１０ａに付与されたオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるオシレーションを付与する。
【００３０】
　図７に示す第２の実施形態では、カム機構のみが第１の実施形態と異なるので、カム機構について説明する。主軸ヘッド７５には回転軸８０がリンク部材１５ａ，１５ｂの揺動軸線と平行に回転可能に軸承され、回転軸８０の両端には回転軸８０の軸線に対し偏心方向の位相を１８０度ずらして偏心軸８１ａ，８１ｂが形成され、偏心軸８１ａ，８１ｂにローラ４９ａ，４９ｂが回転可能に支承されている。回転軸８０はプーリ、プーリベルトを介してサーボモータ８２により回転駆動されるようになっている。これによりローラ４９ａ，４９ｂは、位相を１８０度ずらして回転軸８０回りに公転し、リンク部材１５ａ，１５ｂを介して第１及び第２主軸１０ａ，１０ｂに位相が１８０度ずれて移動方向が互いに反対のオシレーションを付与する。
【００３１】
　第２の実施形態は、カム機構４０ａ，４０ｂのローラ４９ａ，４９ｂの公転をリンク部材１５ａ，１５ｂを介して主軸１０ａ，１０ｂに伝達するようにしているのに対し、図８に示す第３の実施形態では、回転軸８０の両端に偏心方向の位相を１８０度ずらして形成された偏心軸８１ａ，８１ｂに支承されたローラ４９ａ，４９ｂを第１及び第２主軸１０ａ，１０ｂに回転可能に支承された連結部材２５ａ，２５ｂの環状溝２７ａ，２７ｂに直接係入し、カム機構４０ａ，４０ｂにより主軸１０ａ，１０ｂに直接オシレーションを付与するようにしている。
【００３２】
　第１の実施形態では第１及び第２カム機構４０ａ，４０ｂのローラ４９ａ，４９ｂを支承する偏心軸７７ａ，７７ｂを連結軸７９により連結しているが、図９に示す第４の実施形態では、第１及び第２カム機構４０ａ，４０ｂの回転軸４１ａ，４１ｂを歯付きプーリ８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３及び歯付きのタイミングベルト８４ａ，８４ｂを介して同期回転サーボモータ８５ａ，８５ｂに連結し、第１カム機構４０ａにより第１主軸１０ａに付与されるオシレーションが第２カム機構４０ｂにより第２主軸１０ｂに付与されるオシレーションと位相が１８０度ずれて移動方向が反対となるように第１及び第２サーボモータ８０ａ，８０ｂを同期回転制御するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】参考例のホーニング盤の全体を示す側面図である。
【図２】参考例のホーニング盤の主軸ヘッド部分の側面断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った拡大断面図である。
【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。
【図６】第１の実施形態を示す図である。
【図７】第２の実施形態を示す図である。
【図８】第３の実施形態を示す図である。
【図９】第４の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
３・・・本体、４，７５・・・主軸ヘッド、７・・・送り装置、１０・・・主軸、１５・・・リンク部材、１６・・・ヒンジピン（揺動軸線）、１７・・・支承部、１８・・・ローラ、２１・・・被駆動部（リンク部材の一部）、２５・・・連結部材、３４・・・主軸駆動装置、３５・・・圧縮スプリング（弾機部材）、３８・・・主軸オシレーション装置、４０・・・カム機構、４１，８０・・・回転軸、４３，８２・・・サーボモータ、４６・・・回転駆動装置、４８・・・支持体、４９・・・ローラ、５３，７７ａ，７７ｂ，８１ａ，８１ｂ・・・偏心軸、６５・・・重量物オシレーション装置、６６・・・重量物、６７・・・アーム部材、６９・・・枢軸、７２・・・オシレーション装置、７９・・・連結軸、８５ａ，８５ｂ・・・同期回転サーボモータ、Ｗ・・・工作物、Ｔ・・・砥石。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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