中空工件的内表面加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种通过使设置在加工单元上的刀具旋转，能够高精度地对内侧球面进行加工的中空工件的内表面加工装置。该中空工件的内表面加工装置包括：主轴箱(11)，支撑用于驱动中空工件(W)进行旋转的驱动主轴(30)，并且该驱动主轴(30)能够旋转；尾座(12)，与主轴箱相向配置；加工单元(40)，保持刀具并插入中空工件内；一对单元保持轴(25、31)，可进退移动地分别设置在主轴箱以及尾座上，从两侧夹持插入中空工件内的加工单元，使得该加工单元不能够旋转；旋转装置(58)，在一个单元保持轴内通过来使加工单元所保持的刀具围绕v与单元保持轴的轴线垂直的轴线旋转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对如差速器壳体(differential case)那样的中空工件的内侧球面进行球面加工的中空工件的内表面加工装置。
技术介绍
例如，在汽车的容置差动齿轮机构的差速器壳体中，需要高精度地加工一对小齿轮的各背面所滑动接触的内侧球面，该一对小齿轮与一对侧齿轮(side gear)啮合。尤其是，在呈中空状的一体形的差速器壳体中，难于从差速器壳体的外部插入安装在主轴上的刀具来对内侧球面进行加工，因此，例如，如专利文献1所记载的那样，将具有刀具的多个加工单元依次插入差速器壳体内，这些加工单元被保持轴保持且不能够旋转，并且，通过插通在保持轴内的旋转驱动构件的旋转使刀具向规定的方向移动，由此对内侧平面以及内侧球面进行加工。即，在专利文献1记载的内表面加工装置中，在对内侧球面进行球面加工时，通过轴线方向移动装置和径向移动装置的两轴同时控制，使刀具沿着球面移动，其中，所述轴线方向移动装置借助一对单元保持轴的协同动作而使加工单元在轴线方向上移动，所述径向移动装置在一个单元保持轴内通过，来使加工单元所保持的刀具在径向上移动。专利文献1 JP特开2006-272468号公报。上述的专利文献1记载的内表面加工装置的特征在于，能够通过更换加工单元而以1台机械对如差速器壳体的内侧平面以及内侧球面进行旋转切削加工。但是，通过使加工单元在轴线方向上移动的轴线方向移动装置和使加工单元所保持的刀具在径向上移动的径向移动装置的两轴同时控制，使刀具沿着球面移动，对差速器壳体的内侧球面进行球面加工。因此，存在如下问题在各轴的运动方向掉转发生象限切换时，或在刀具的动作为卡合孔和凸轮从动件所形成的变换运动时，因摩擦力的影响等产生轨迹误差，难于应用于要求高球面加工精度(球度)的工件的问题。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述的以往问题而提出的，其目的在于提供一种通过使设置在加工单元上的刀具旋转，能够高精度地对内侧球面进行加工的内表面加工装置。为了解决上述的问题，技术方案1的专利技术的中空工件的内表面加工装置，用于对中空工件的内表面进行加工，具有主轴箱，其支撑用于驱动所述中空工件旋转的主轴，并且该主轴能够旋转；尾座，其与该主轴箱相向配置；加工单元，其保持刀具，并插入至所述中空工件内；一对单元保持轴，能进退移动地分别设置在所述主轴箱以及尾座上，并从两侧夹持插入所述中空工件内的所述加工单元，使得所述加工单元不能够旋转；旋转装置，从一个所述单元保持轴内穿过，使所述加工单元所保持的所述刀具围绕与所述单元保持轴的轴线垂直的轴线旋转。技术方案2的专利技术在技术方案1的基础上，其特征在于，具有单元供给装置，所述单元供给装置把持所述加工单元并将该加工单元插入至中空工件内，并在加工中空工件时处于将所述加工单元置于中空工件内后退避的状态。技术方案3的专利技术在技术方案1或2的基础上，其特征在于，所述加工单元具有 单元主体，其被所述一对单元保持轴保持且不能够旋转；旋转中心轴，其保持所述刀具，并被该单元主体支撑且能够围绕与所述单元保持轴的轴线垂直的轴线旋转；旋转驱动构件， 其插通所述单元保持轴内且能够旋转，使所述刀具以所述旋转中心轴为中心进行旋转。技术方案4的专利技术在技术方案1或2的基础上，其特征在于，所述加工单元由保持不同的刀具的至少两种加工单元构成，这些加工单元依次插入至中空工件内来实施加工。技术方案5的专利技术在技术方案4的基础上，其特征在于，所述加工单元中的至少一个将所述刀具保持为能够在半径方向上移动，所述中空工件的内表面加工装置具有轴线方向移动装置，其借助所述一对单元保持轴的协作来使所述加工单元在轴线方向上移动； 半径方向移动装置，其在所述一侧的单元保持轴内穿过来使被所述加工单元保持的所述刀具在半径方向上移动。如上所述，技术方案1的专利技术具有主轴箱，其支撑用于驱动中空工件旋转的主轴，并且该主轴能够旋转；尾座，其与主轴箱相向配置；加工单元，其保持刀具，并插入到中空工件内；一对单元保持轴，能进退移动地分别设置在主轴箱以及尾座上，并从两侧夹持插入中空工件内的加工单元，使得加工单元不能够旋转；旋转装置，其在一个单元保持轴内穿过，使加工单元所保持的刀具围绕与单元保持轴的轴线垂直的轴线旋转，因此，不需要如以往那样在轴线方向和半径方向上同时控制进行圆弧运动，而仅使刀具旋转，就能够高精度地对中空工件的内表面进行球面加工。根据技术方案2的专利技术，由于具有单元供给装置，该单元供给装置将加工单元把持插入至中空工件内，并在加工中空工件时处于将加工单元置于中空工件内后退避的状态，所以能够使加工单元自动地夹持在一对单元保持轴之间，能够简单且迅速地替换加工单元，提高加工效率。根据技术方案3的专利技术，加工单元具有单元主体，其被所述一对单元保持轴保持且不能够旋转；旋转中心轴，其保持所述刀具，并被该单元主体支撑且能够围绕与所述单元保持轴的轴线垂直的轴线旋转；旋转驱动构件，其插通所述单元保持轴内且能够旋转，用于使所述刀具以所述旋转中心轴为中心进行旋转，因此，通过伺服马达使旋转驱动构件旋转， 由此能够使刀具旋转，利用刀具对中空工件的内侧球面进行球面加工。因此，能够不受以往那样的象限切换等的影响，高精度地对内侧球面进行球面加工。根据技术方案4的专利技术，加工单元由保持不同的刀具的至少两种加工单元构成， 这些加工单元依次插入至中空工件内来实施加工，因此，例如，即使工件在垂直的两处具有加工部位，也能够在不使工件旋转的情况下进行加工，另外，尤其对于精度要求高的工件， 也能够容易地做到刀具采用粗加工用和精加工用的两种加工单元来实现加工。根据技术方案5的专利技术，加工单元中的至少一个将所述刀具保持为能够在半径方向上移动，所述中空工件的内表面加工装置具有轴线方向移动装置，其借助一对单元保持轴的协同动作而使所述加工单元在轴线方向上移动；半径方向移动装置，其在一个单元保持轴内穿过，使加工单元所保持的工具柄在半径方向上移动，因此，与通常的NC车床相同， 能够在使工件旋转的状态下，通过使刀具在轴向以及半径方向上移动，对中空工件的两侧内表面进行旋转切削加工。 附图说明图1是表示本专利技术第一实施方式的中空工件的内表面加工装置的整体图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的内表面加工装置的剖视图。图3是表示向中空工件内插入加工单元的插入状态的剖视图。图4是表示将图2的主要部分放大后的加工单元的剖视图。图5是沿着图4的5-5线剖切而成的加工单元的剖视图。图6是从图4的沿着箭头6的方向观察的加工单元的侧视图。图7是表示本专利技术的第二实施方式的主要部分的剖视图。图8是沿着图7的8-8线剖切而成的剖视图。图9是表示本专利技术的第三实施方式的主要部分的剖视图。图10是沿着图9的10-10线剖切而成的剖视图。具体实施例方式以下，基于附图说明本专利技术的实施方式。首先，基于图2以及图3说明中空状的加工对象工件即差速器壳体W的形状。在差速器壳体W上分别贯通有同心的支撑孔W11、 W12，对一对侧齿轮分别进行支撑；同心的支撑孔W21、W22，对与各侧齿轮啮合的一对小齿轮分别进行支撑；开口窗W31、W32，用于沿着与这些支撑孔W21、W22垂直的方向，组装侧齿轮以及小齿轮。本实施方式的内表面加工装置分别对所述的差速器壳体W的与各小齿轮的背面滑动接触的圆弧状的内侧球面W1、W2以及与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种中空工件的内表面加工装置，用于对中空工件的内表面进行加工，其特征在于，具有：主轴箱，其支撑用于驱动所述中空工件旋转的主轴，并且该主轴能够旋转；尾座，其与该主轴箱相向配置；加工单元，其保持刀具，并插入至所述中空工件内；一对单元保持轴，能进退移动地分别设置在所述主轴箱以及尾座上，并从两侧夹持插入所述中空工件内的所述加工单元，使得所述加工单元不能够旋转；旋转装置，其在一个所述单元保持轴内穿过，使所述加工单元所保持的所述刀具围绕与所述单元保持轴的轴线垂直的轴线旋转。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃山惠史，小川元，
申请(专利权)人：富士机械制造株式会社，
类型：发明
国别省市：JP