(57)【要約】【課題】  ホーニングツール６ａの刃部１２、１２による円孔の内周面の擦れ合い加工部に十分な量の切削剤を供給できる精密孔仕上装置を実現する。【解決手段】  上記ホーニングツール６ａは、先端が塞がれると共に基端側が開口した供給孔１５を中心部に有する中空管状である。又、上記ホーニングツール６ａのうちで、円周方向に関して各刃部１２、１２から外れた位置に、上記供給孔１５と、このホーニングツール６ａの外周面のうちで円周方向に隣り合う刃部１２、１２同士の間に存在する凹溝１３、１３の底部とを連通させる、軸方向に長いスリット状の供給隙間１４、１４を設けている。更に、上記ホーニングツール６ａの基端側を把持固定してこのホーニングツール６ａを回転駆動するツールホルダ９を通じて、上記供給孔１５内に切削剤を送り込む為の切削剤供給手段を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に設けた刃部の先端面に硬質砥粒を固着したホーニングツールを回転させつつ被加工孔に挿入して、このホーニングツールの外周面の少なくとも一部を構成する上記刃部の先端面に固着した上記硬質砥粒により被加工孔の内周面を削り取る精密孔仕上装置に於いて、上記ホーニングツールは、先端が塞がれると共に基端側が開口した供給孔を有する中空管状であり、この供給孔とこのホーニングツールの外周面とを連通させる供給路が設けられており、このホーニングツールの基端側を把持固定してこのホーニングツールを回転駆動する回転駆動部材に、上記供給孔の基端開口部からこの供給孔内に切削剤を送り込む為の切削剤供給手段を設けた事を特徴とする精密孔仕上装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種機械装置の部品等に形成する円孔の内径を、精密に且つ能率良く、且つ低コストで仕上げられる精密孔仕上装置の改良に関する。特に本発明は、下孔にホーニングツールを１回だけ挿入する事により、所望の内径及び表面性状を有する円孔を得る、ワンパスホーニング等のホーニング加工装置に適用する事が有効である。
【背景技術】
【０００２】
各種機械装置の部品等に形成する円孔の内周面を平滑に、且つ、この円孔の内径寸法を精密に仕上げる必要がある場合が多い。この様な場合に利用する加工方法として従来から、ホーニングツールによる加工（例えばホーニングツールによるワンパスホーニング）が知られている。ホーニングツールによる旋削加工の場合には、刃部に硬質砥粒を固着したホーニングツールを回転させつつ、このホーニングツールの外周面により被加工物の円孔の内周面を削り取って、この円孔の内周面を仕上げる。
【０００３】
この様な場合に使用する精密孔仕上装置として従来から、例えば特許文献１〜４に記載されたものが知られている。図５は、このうちの特許文献４に記載された精密孔仕上装置を示している。この図５に示した構造の場合には、テーブル１上に円孔２を有する被加工物３を、ホルダ４を介して、この円孔２を鉛直方向に配置した状態で保持している。この円孔２の加工時に上記ホルダ４は上記被加工物３を、鉛直方向に振動させる。又、この被加工物３の上方に鉛直方向に配置した主軸５の下端部にホーニングツール６を、上記円孔２と同心に支持固定している。この主軸５は上記テーブル１の上面に設けたコラム７の前面に昇降自在に設けた主軸頭８に、回転自在に支持している。上記被加工物３の加工時にこの主軸頭８は、上記コラム７の前面で昇降する。
【０００４】
上記円孔２の内周面を精密仕上する場合には、上記主軸５を回転させつつ上記主軸頭８を下降させる。この結果、上記ホーニングツール６が、回転しつつ上記円孔２内に挿入されて、この円孔２の内径及び表面粗さが、所望値に仕上加工される。この際、上記被加工物３の上面に切削剤（クーラント）を注ぐ。又、必要に応じて、上記被加工物３を鉛直方向に高周波振動させると共に、上記主軸５を鉛直方向に低周波振動させる。上記円孔２内への上記ホーニングツール６の挿入は１回のみとし、この１回のみの挿入作業により、この円孔２の内径及び表面粗さを所望値にする（ワンパス加工する）。
【０００５】
ホーニングツール６を使用した精密孔仕上装置の運転時に従来は、上述の様に、切削剤を上記被加工物３の上面側から注ぐだけであった。この為、この切削剤が、上記ホーニングツール６の刃部による上記円孔２の内周面の擦れ合い加工部に迄必ずしも十分に供給されない可能性があった。この擦れ合い加工部への切削剤の供給が不十分であった場合には、この擦れ合い加工部で、被加工面である上記円孔２の内周面と、上記ホーニングツール６の刃部とが発熱する。この結果、このホーニングツール６の耐久性が損なわれるだけでなく、上記円孔２の内周面の仕上精度が悪化する可能性があった。
【０００６】
この為従来は、上記ホーニングツールの外周面に、軸方向に長い凹溝を形成し、この凹溝を通じて、上記被加工物の上面に注がれた切削剤が、上記擦れ合い加工部に迄入り込み易い様にしていた。但し、この様な手段では、上記被加工物の上面に注がれて上記ホーニングツールの外周面に迄達した切削剤のうちの多くの部分が、上記凹溝と円孔の内周面との間に入り込む以前に、高速回転するこのホーニングツールにより周囲に振り飛ばされてしまう。この為、このホーニングツールの回転速度が速い場合、或いはこのホーニングツールの外径が大きい場合には、擦れ合い加工部に送り込まれる切削剤の量を、必ずしも十分に確保できない可能性がある。
【０００７】
特許文献５〜１３には、エンドミル、ドリル、ボーリングツール等の様に、被加工物に円孔を穿つ工具の内部に供給孔を設け、当該工具による切削加工部に切削剤を供給する構造が記載されている。但し、上記特許文献５〜１３に記載された従来構造は、何れも、被加工物に円孔を穿つ工具に関するものであり、下孔の内周面に仕上加工を施すホーニングツールに関するものは、従来は知られていなかった。この為、上記ホーニングツールの回転速度が速くなったり、外径が大きくなったりして、このホーニングツールの外周面に付着した切削剤を周囲に振り飛ばそうとする遠心力が大きくなった場合には、上述の様に、擦れ合い加工部に送り込まれる切削剤の量を、必ずしも十分に確保できない可能性を生じる。特に、夜間に無人による自動運転を行なう場合等には、上記擦れ合い加工部に、過剰な程に迄十分な量の切削剤を供給して、上記ホーニングツールの耐久性、信頼性を確保する必要があるが、従来から知られているホーニングツールの場合には、この様な要求に対応しにくい。
【０００８】
【特許文献１】特開平２−１０６２３７号公報
【特許文献２】特開平５−１６２０１２号公報
【特許文献３】特開２０００−８４７３３号公報
【特許文献４】特開２００４−２５４１６号公報
【特許文献５】特開平６−３１５２１号公報
【特許文献６】特開平６−３３５８１５号公報
【特許文献７】特開平７−２９０３１０号公報
【特許文献８】特開平８−１２６９３６号公報
【特許文献９】特開平１０−１３８１０４号公報
【特許文献１０】特開平１０−２３５５０７号公報
【特許文献１１】特開２００１−２５２８０４号公報
【特許文献１２】特開２００１−２５２８１１号公報
【特許文献１３】特開２００３−８０４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ホーニングツールの刃部による円孔の内周面の擦れ合い加工部に十分な量の切削剤を供給できる精密孔仕上装置を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の精密孔仕上装置は、前述の従来から知られている精密孔仕上装置と同様、外周面に、円周方向に関して複数個所に間欠的に、或いは全体に設けた、例えば（刃部を複数個所に設ける場合）それぞれが軸方向に長い複数の刃部の先端面に硬質砥粒を固着したホーニングツールを回転させつつ被加工孔に挿入する。そして、このホーニングツールの外周面の少なくとも一部を構成する上記刃部の先端面に固着した上記硬質砥粒により被加工孔の内周面を削り取る。
特に、本発明の精密孔仕上装置に於いては、上記ホーニングツールは、先端が塞がれると共に基端側が開口した供給孔を、例えば中心部に有する中空管状である。そして、このホーニングツールのうちで、例えば円周方向に関して上記刃部から外れた位置に、上記供給孔と、このホーニングツールの外周面のうちで例えば円周方向に隣り合う刃部同士の間部分（刃を外周面全体に設ける場合には刃自体の表面部分）とを連通させる、軸方向に長いスリット状の供給隙間、或いは供給孔等の供給路が設けられている。更に、上記ホーニングツールの基端側を把持固定してこのホーニングツールを回転駆動する回転駆動部材に、上記供給孔の基端開口部からこの供給孔内に切削剤を送り込む為の切削剤供給手段を設けている。
【発明の効果】
【００１１】
上述の様に構成する本発明の精密孔仕上装置によれば、ホーニングツールの刃部による円孔（被加工孔）の内周面の擦れ合い加工部に、十分な量の切削剤を供給できる。この為、擦れ合い加工部に、必要に応じて、過剰な程に迄十分な量の切削剤を供給する事ができ、上記ホーニングツールの耐久性、信頼性を確保して、夜間に無人による自動運転を安定した状態で行なう事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜４は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、ホルダ４に保持した被加工物３に形成した円孔２（図５参照）の内周面と、この内周面にワンパスによる仕上加工を施すホーニングツール６ａとの擦れ合い加工部に、切削剤を供給する部分の構造にある。上記被加工物３を支持する部分、上記ホーニングツール６ａを回転駆動しつつ昇降させる部分の構造に就いては、例えば前述の図５に示した従来構造と同様であるから、図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００１３】
上記ホーニングツール６ａの基端部（上端部）は、ツールホルダ９の中心部に形成した支持孔１０にがたつきなく内嵌した状態で、上下１対のねじ孔１１、１１に螺合した止めねじ（図示省略）により、上記ツールホルダ９に対し、このツールホルダ９と同心に結合固定している。上記ホーニングツール６ａのうち、このツールホルダ９よりも下方に露出した中間部乃至下端部には、それぞれが軸方向に長い複数（図示の例では６個所）の刃部１２、１２を、円周方向に関して間欠的に設けている。尚、図示はしないが、ホーニングツールの外周面全体を刃部とする場合もある。図示の例では、上記各刃部１２、１２の先端面は、上記ホーニングツール６ａと同心の単一円筒面上に位置し、このホーニングツール６ａの径方向に関して、最も突出している。そして、これら各刃部１２、１２の先端面に、硬質砥粒を固着している。又、円周方向に隣り合う刃部１２、１２同士の間部分は、それぞれが軸方向に長く、上記径方向に関して凹んだ、凹溝１３、１３としている。
【００１４】
又、上記ホーニングツール６ａの先端部外周面は、先端縁に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した円すい状凸面として、上記ホーニングツール６ａを上記円孔２内に挿入する為の案内としている。又、このホーニングツール６ａの先端部内周面は、先端縁に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した円すい状凹面とし、この円すい状凹面に、上記ホーニングツール６ａの外径を拡縮する為のテーパコーン（図示せず）を内嵌している。尚、このホーニングツール６ａの外径を拡縮する為の拡縮構造は、例えば特許文献３等に記載されて従来から知られており、又、本発明の特徴部分でもないので、詳しい説明は省略する。上記ホーニングツール６ａに関する、以上の構成は、従来から知られているホーニングツールと同様である。
【００１５】
特に、本発明の実施の形態である、上記ホーニングツール６ａの場合には、全体を円管状とすると共に、先端開口部を、上記テーパコーンにより塞ぎ、基端開口部を、前記ツールホルダ９の支持孔１０の奥端部に開口させている。又、上記ホーニングツール６ａの外周面のうちで円周方向に隣り合う上記各刃部１２、１２同士の間部分である、上記各凹溝１３、１３の底部に、それぞれが軸方向に長いスリット状の供給隙間１４、１４を形成している。そして、これら各供給隙間１４、１４を介して、上記ホーニングツール６ａの中心孔である供給孔１５内に送り込まれた切削剤を、上記各凹溝１３、１３の底部に噴出させられる様にしている。尚、上記供給孔１５内への上記切削剤の送り込みは、この供給孔１５の基端側開口部から行なう。従って、上記拡縮構造を構成するテーパコーンを一部に設けたロッド部等の外径は、この供給孔１５の内径よりも十分に小さくして、上記基端開口部から上記各供給隙間１４、１４への切削剤供給が円滑に行なわれる様にする。
【００１６】
又、上記ホーニングツール６ａの基端側を把持固定してこのホーニングツール６ａを回転駆動する回転駆動部材である、前記ツールホルダ９に、上記供給孔１５の基端開口部からこの供給孔１５内に切削剤を送り込む為の切削剤供給手段を設けている。この為に図示の例では、上記ツールホルダ９の周囲にカバー筒１６を、上下１対の転がり軸受１７、１７を介して、このツールホルダ９に対する相対回転を自在に支持している。又、これら両転がり軸受１７、１７同士の間部分に、それぞれこれら両転がり軸受１７、１７に隣接する状態で、上下１対のシールリング１８、１８を添設している。又、上記ツールホルダ９の軸方向中間部でこれら両シールリング１８、１８同士の間部分の円周方向複数個所（例えば４個所）に、上記ツールホルダ９の内外両周面同士を連通させる、給液通孔１９、１９を形成している。
【００１７】
更に、上記カバー筒１６の軸方向中間部に、このカバー筒１６の内外両周面同士を連通する状態で形成したねじ孔に、給液プラグ２０の先端部を螺着している。この給液プラグ２０は円管状で、基端部に給液ホース（図示省略）の下流端を接続する事により、上記カバー筒１６の内径側への切削剤の送り込みを自在とする。尚、上記給液プラグ２０は、主軸頭８の下面に固定した係止板２１に係止して、上記ツールホルダ９の回転に拘らず、回転しない様にしている。
【００１８】
上述の様に構成する精密孔仕上装置の運転時、即ち、主軸５を回転させつつ上記主軸頭８を下降させ、前記ホーニングツール６ａを前記被加工物３の円孔２内に挿入した状態で、上記給液プラグ２０に、上記給液ホースを通じて、切削剤を送り込む。この切削剤は、この給液プラグ２０から上記カバー筒１６の内径側に送られ、次いで、上記各給液通孔１９、１９を通じて、上記ツールホルダ９の支持孔１０内に送り込まれる。この様にして、この支持孔１０内に送り込まれた切削剤は、次いで、上記ホーニングツール６ａの供給孔１５内に、この供給孔１５の基端開口から送り込まれ、更に、前記各供給隙間１４、１４から、上記ホーニングツール６ａの外周面に設けられた、前記各凹溝１３、１３の底部に噴出する。この様にして、これら各凹溝１３、１３の底部に噴出した切削剤は、上記ホーニングツール６ａの回転に伴って、このホーニングツール６ａの回転方向に関して上記各凹溝１３、１３に隣接する、前記各刃部１２、１２と上記円孔２の内周面との擦れ合い加工部に送り込まれる。この結果、これら各擦れ合い加工部に、十分量の切削剤が送り込まれ、これら各擦れ合い加工部で、上記各刃部１２、１２や上記円孔２の内周面の温度が上昇する事を防止できる。この結果、上記ホーニングツール６ａの耐久性、信頼性を確保して、夜間に無人による自動運転を安定した状態で行なう事ができる。
【００１９】
尚、ツールホルダ内への切削剤の送り込みは、主軸５の中心孔を通じて行なう事もできる。この場合には、前記カバー筒１６、前記両転がり軸受１７、１７、前記両シールリング１８、１８を省略する代わりに、上記ツールホルダの中心部に設けた支持孔を、このツールホルダの軸方向両端面（上下両端面）に開口させる。又、上記主軸５と主軸頭８との間等に、この主軸５の中心孔に切削剤を送り込む為の切削剤供給手段を設ける。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】発明を実施するための最良の形態を示す要部断面図。
【図２】図１の下部拡大図。
【図３】同上部拡大図。
【図４】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。
【図５】従来から知られている精密孔仕上装置の１例を示す部分略側面図。
【符号の説明】
【００２１】
１    テーブル
２    円孔
３    被加工物
４    ホルダ
５    主軸
６、６ａ  ホーニングツール
７    コラム
８    主軸頭
９    ツールホルダ
１０    支持孔
１１    ねじ孔
１２    刃部
１３    凹溝
１４    供給隙間
１５    供給孔
１６    カバー筒
１７    転がり軸受
１８    シールリング
１９    給液通孔
２０    給液プラグ
２１    係止板
【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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