专利名称：深孔加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种深孔加工装置。
背景技术：
一般将孔深度/孔径之比较大的开孔加工称作深孔加工。以往在深孔加工中，使用深孔钻系统、BTA (Boring and Trepanning Association 深孔加工)系统或喷射系统等加工方法。然而，在深孔加工中，工具较长且与长度相比较直径较小。因此，由于工具的弯曲或压曲、安装时的工具旋转摆动等，难以进行高精度的加工。因此，以往如图9(a)所示那样，预先使用短工具在加工物158上开出导向孔101， 将其作为引导而通过长工具来加工深孔。即，如图9(b)所示那样，将在长工具108的外周上稍微突起状地设置的导向块119抵接在导向孔101上。然后，如图9(c)所示，通过设置在工具108前端的刀刃118进行加工。或者，一般在加工装置上附加衬套导向装置，将其作为引导来进行孔加工。但是，在对上述导向孔进行开孔的情况下，需要预先使用短工具进行加工，所以存在有作业效率较低的问题。此外，在使用衬套导向装置进行加工的情况下，需要将衬套导向装置按压到加工物上的机构，存在难以使用通用的工作机械的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种深孔加工装置，不需要加工导向孔，并且能够使用通用的工作机械来实现高精度的深孔加工。本发明的深孔加工装置为，通过门式加工机的安装有工具的主轴朝向加工物旋转移动来形成孔，其特征在于，具备衬套，具有用于对上述工具的旋转移动进行引导的孔径；和衬套保持部，设置在能够在上述门式加工机的立柱上移动的横轨上，相对于安装有上述主轴的主轴箱，隔开规定距离地保持上述衬套；能够通过上述横轨的移动，来控制上述衬套相对于上述加工物的位置、以及上述衬套被按压到上述加工物上的压力。发明的效果根据本发明的深孔加工装置，不需要加工导向孔的劳力和时间，并且能够使用通用的工作机械来进行高精度的深孔加工。
图1是表示在本发明的一个实施方式的深孔加工装置中使用的通用的门式加工机的概略结构的主视图。图2是表示该实施方式的深孔加工装置的主轴附近的结构的主视图。图3是表示该实施方式的深孔加工装置的对排出侧管进行支持的导轨及滑块的结构的主视图。
图4是表示该实施方式的深孔加工装置的衬套的结构的主视图。图5是表示该实施方式的深孔加工装置的衬套保持部的变形例的结构的主视图。图6是表示该实施方式的深孔加工装置的衬套的变形例的结构的主视图。图7A以及图7B是表示使用该实施方式的深孔加工装置来进行深孔加工的顺序的说明图。图8是用于表示该实施方式的深孔加工装置的衬套的作用的说明图。图9是表示现有的深孔加工的顺序的一例的说明图。符号的说明1主轴箱2 滑块3、3A、3B 旋转接头4供油侧管5 排出侧管6、7接头部8 工具9 衬套10压力传感器11、IlAUlB 衬套保持部12安装面13导向装置14滑动板15挠性管16 ？L17 主轴18 刀刃19导向块20止转板21排出管保持部
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式的深孔加工装置进行说明。图1表示作为本实施方式的深孔加工装置而在通用的门式加工机上安装了衬套及衬套保持部的状态的整体的概略结构。立柱51被设置成，在基座61上朝向与纸面垂直的方向而向前方侧和背面侧移动。横轨52设置成在立柱51上上下移动。主轴箱1被设置成在横轨52上左右移动。在该主轴箱1的内部设置有后述的滑块2，在滑块2中内置有用于使工具旋转的主轴。在该主轴上连接有旋转接头3。以覆盖旋转接头3及滑块的方式，后述的衬套保持部11连接在主轴箱1的下部。 通过主轴箱1在横轨52上左右移动，由此衬套保持部11能够向由IlAUlB所图示的位置左右移动。被进行深孔加工的加工物58通过夹具60等固定在定盘59上。横轨52朝向下方移动，在后述的衬套9抵接到加工物58上并施加了规定的压力的时刻停止。之后，与后述的滑块2所内置的主轴相连接的旋转接头3在旋转的同时朝向加工物58向下方移动，由此进行加工。图2表示本实施方式的深孔加工装置的主轴附近的主要结构。主轴箱1作为门式加工机的一部分，如用图2所述的那样被设置成能够向图中左右方向移动。滑块2作为门式加工机的一部分被配置成能够内置于主轴箱1，并相对于主轴箱1 能够相对地上下移动。并且，在滑块2的内部安装有主轴17，同样相对于主轴箱1能够相对地上下移动。在主轴17上连接有旋转接头3，在旋转接头3的内部设置有未图示的旋转主轴和用于支持旋转主轴的轴承，进行旋转主轴和工具8之间的连结。通过内置了主轴17的滑块 2进行上下移动，由此如图示的3A、;3B那样，旋转接头3能够上下移动。并且，旋转接头3具有作为对于工具8的切削油剂的流路的功能。在旋转接头3 上连接有供油侧管4，供给切削油剂。工具8为所谓的喷射方式，具备具有外侧的外管和其内侧的内管的双重管状结构。从旋转接头3供给的切削油剂在外管和内管之间移动，朝向加工物向下方流动。工具8的前端部分切削加工物，切屑和切削油剂一起被从内管之中朝向上方压出。在旋转接头3上进一步通过接头部6连接有挠性管15，并进一步通过接头部7安装有排出侧管5。被从工具8的内管之中压出来的切屑及切削油剂经过旋转接头3并通过排出侧管5，被排出到外部。挠性管15、排出侧管5为，如图3所示那样贯通滑动板14的孔16，通过排出管保持部21在导轨13上上下地滑动，由此能够追随工具8的上下移动而上下移动。挠性管15、 排出侧管5能够根据需要而相对于旋转接头3进行安装、拆卸。如此，通过设置有在导轨13上上下滑动的排出管保持部21的滑动板14来保持挠性管15、排出侧管5，由此能够防止由挠性管15、排出侧管5产生的负荷及旋转力矩仅被施加到旋转接头3上。大部分的负荷经由止转板20由滑块2直接保持。另外，滑动板14不限定于孔16，只要具有能够支持挠性管15、排出侧管5的结构即可。此外，还能够代替排出侧管5而使用排出管。图4表示衬套9的结构的一例。衬套9用于在加工中引导工具8，如后所述那样， 起到代替导向孔的作用。衬套9通过衬套保持部11安装在主轴箱1上，随着主轴箱1的上下移动而上下移动。衬套9为，其内径Φ被设定为与工具8的钻径相同，或者在允许的精度范围内比钻径大，根据使用的工具8的钻径来交换而安装到衬套保持部11上。在衬套9的前端部的与加工物接触的部位上安装有压力传感器10。图2所示的衬套保持部11为，通过螺栓等的某种手段将衬套9和主轴箱1进行紧固，但能够在主轴箱1的安装面12上根据需要与其他衬套保持部进行交换。
衬套保持部11具有将旋转接头3、工具8、滑块2包围的壳体状的结构，并具有不会妨碍旋转接头3能够上下移动的最大距离的纵向的尺寸。在图2中，作为衬套保持部11 的一例而表示壳体状的结构中、截面为矩形的箱型形状。另外，衬套保持部11的截面也可以是矩形以外的形状。但是，衬套保持部11不一定必须具有这种壳体状的结构，其形状不被限定，能够进行各种变形。例如，如图5所示那样，只要是能够通过将衬套9相对于主轴箱1隔开规定距离地进行紧固，由此将衬套9压接到加工物上的形状即可。例如，在图5中，通过1个部件对衬套9和主轴箱1进行紧固，但是也可以通过多个部件进行紧固。此外，在图5中，作为一例列举了 1个棒状部件，但是也可以是多个棒状部件。并且，部件也不限定于棒状。此外，衬套9的结构，也是只要具有与工具8的钻径相同、或者稍大的内径Φ的结构，则结构或外径形状能够进行各种变形。例如，如图6所示那样，衬套9也可以是由多个部件、例如由衬套固定具9Α及衬套 9Β这两个部件构成的结构。此时，在衬套固定具9Α内收纳衬套9Β，衬套9Β的内径Φ具有与工具8的钻径相同或稍大的直径。衬套固定具9Α安装在衬套保持部11上。通过根据工具8的钻径来替换衬套9Β，由此不需要相对于衬套保持部11替换衬套，能够容易地使用钻径不同的工具8。使用图7来说明使用本实施方式的深孔加工装置进行孔加工的顺序。图7A(a)表示未安装旋转接头3、工具8的阶段的通用的门式加工机的主轴附近。 如使用图1说明了的那样，以能够内置于能够上下移动的主轴箱1的方式设置有滑块2，在滑块2的内部安装有主轴17。如图7A(b)所示，将安装有工具8的旋转接头3安装到存在于滑块2内部的主轴 17上。如图7A(c)所示，将安装有衬套9的衬套保持部11安装到主轴箱1的安装面12 上，该衬套9具有对应于进行加工的孔径的、与工具8的钻径相同或稍大的内径。如图7A(d)所示，将供油管4和排油侧管5安装到旋转接头3上。如图7B(e)所示，通过使横轨52下降而使主轴箱1向下方移动，将衬套9按压到加工物58的加工面上。这时，当设置在衬套9的前端部的压力传感器10检测到规定值以上的压力时，停止横轨52的移动而使衬套9向加工物58的按压停止。如图7(f)所示，从供油管4供给切削油剂，并且使主轴箱1的主轴17旋转，使滑块2沿着箭头方向下降而进行孔加工。从供油管4供给的切削油剂，在工具8的外管和内管之间流动而供给到工具8的前端，与切屑一起在管之中被向上方压出，通过排出侧管5而向外部排出。如用图9说明了的那样，以往需要预先在加工物上开孔导向孔，使在工具的外周面的一部上突起状地嵌装的导向块与导向孔抵接，通过将该部分用作为导向装置，由此进行孔加工。相对于此，根据本实施方式的深孔加工装置，不需要这种导向孔。如图8(a)所示，对于未开孔有导向孔的加工物58的加工面，如用图7B(e)所述的那样，衬套9成为以规定的压力被压接的状态。在工具8的导向块19抵接在衬套9的内周面上的状态下，开始加工。由此，衬套9起到导向孔的作用，将抵接在衬套9上的导向块19 作为导向装置而开始孔加工。
如图8(b)所示，随着滑块2的下降，工具8逐渐切削加工物58。工具8的导向块 19成为经过衬套9而抵接到加工后的孔的内壁上的状态，并将其作为导向装置进一步进行加工。如上所述，根据本实施方式的深孔加工装置，不需要进行导向孔的加工，并且能够不使用专用机，而利用通用的门式加工机来进行高精度且高效率的深孔的加工。另外，在本实施方式中，作为工具8使用喷吸钻。但是，能够使用的工具不限定于此，能够使用BTA、深孔钻等使用导向装置进行加工的全部工具。上述的实施方式为一例，并不限定本发明，在本发明的技术范围内能够做出各种变形。
权利要求
1.一种深孔加工装置，通过门式加工机的安装有工具的主轴朝向加工物旋转移动来形成孔，其特征在于，具备衬套，具有用于对上述工具的旋转移动进行引导的孔径；和衬套保持部，设置在能够在上述门式加工机的立柱上移动的横轨上，相对于安装有上述主轴的主轴箱，隔开规定距离地保持上述衬套；能够通过上述横轨的移动，来控制上述衬套相对于上述加工物的位置、以及上述衬套被按压到上述加工物上的压力。
2.根据权利要求1所述的深孔加工装置，其特征在于，上述衬套保持部，隔开比上述主轴相对于上述主轴箱能够相对移动的最大移动距离长的上述规定距离，将上述衬套相对于上述主轴箱进行保持。
3.根据权利要求1或2所述的深孔加工装置，其特征在于，上述衬套保持部具有能够相对于上述主轴箱进行安装及拆卸的结构。
4.根据权利要求1或2所述的深孔加工装置，其特征在于， 上述衬套保持部由棒状部件构成。
5.根据权利要求1或2所述的深孔加工装置，其特征在于， 上述衬套保持部具有筒状的形状。
6.根据权利要求1或2所述的深孔加工装置，其特征在于，作为上述衬套，具备多个具有与上述工具的直径相对应的上述孔径的衬套，上述衬套保持部保持与使用的工具相对应的上述衬套。
7.根据权利要求1或2所述的深孔加工装置，其特征在于， 上述衬套具有双重构造，该双重构造具有多个第1衬套，具有用于对上述工具的旋转移动进行引导的上述孔径，并具有与上述工具的直径相对应而分别不同的孔径；和第2衬套，具有与上述第1的衬套的外径相对应的内径，能够安装上述第1衬套， 上述第1衬套能够与上述工具相对应进行交换。
8.根据权利要求1或2所述的深孔加工装置，其特征在于，还具备压力传感器，该压力传感器设置在上述衬套的与上述加工物接触的部分， 根据上述压力传感器检测到的压力值来控制上述横轨的移动。
9.根据权利要求1或2所述的深孔加工装置，其特征在于，还具备 导轨，沿着上述主轴的移动方向设置；和滑块，在对与上述主轴相连接的旋转接头上所连接的管进行支持的状态下，能够在上述导轨上滑动。
全文摘要
本发明提供一种深孔加工装置，不需要导向孔的加工，能够使用通用工作机械进行高精度的大直径深孔加工。该深孔加工装置为，通过门式加工机的安装有工具(8)的主轴(17)朝向加工物旋转移动来形成孔，其特征在于，具备衬套(9)，具有用于对工具(8)的旋转移动进行引导的孔径；和衬套保持部，设置在能够在上述门式加工机的立柱上移动的横轨上，相对于安装有上述主轴的主轴箱(1)隔开规定距离地保持衬套(17)；能够通过横轨的移动，来控制衬套(9)相对于加工物的位置、以及将衬套(9)按压到上述加工物上的压力。
文档编号B23B49/02GK102189283SQ201110063360
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者大高繁树, 永濑保夫, 高桥弘道 申请人:东芝机械株式会社, 株式会社东芝