[发明专利]中空工件的内表面加工装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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的发明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的发明在技术方案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的发明在技术方案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的发明在技术方案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的发明在技术方案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的发明具有：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。