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中空工件的内表面加工装置
申请号	CN201110102445.7	申请日	2011-04-19	公开(公告)号	CN102233437A	公开(公告)日	2011-11-09
申请人	富士机械制造株式会社;			发明人	铃山惠史; 小川元;
摘要	本发明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。
权利要求	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。 2.如权利要求1所述的中空工件的内表面加工装置，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将所述加工单元置于中空工件内后退避。 3.如权利要求1或2所述的中空工件的内表面加工装置，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，其插通在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。 4.如权利要求1或2所述的中空工件的内表面加工装置，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。 5.如权利要求4所述的中空工件的内表面加工装置，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同动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在半径方向上移动。
说明书全文	中空工件的内表面加工装置技术领域 [0001] 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 [0002] 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。 [0003] 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。 [0004] 专利文献1：JP特开2006-272468号公报。 [0005] 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 [0006] 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。 [0007] 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。 [0008] 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。 [0009] 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。 [0010] 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。 [0011] 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。 [0012] 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。 [0013] 根据技术方案2的发明，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。 [0014] 根据技术方案3的发明，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。 [0015] 根据技术方案4的发明，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。 [0016] 根据技术方案5的发明，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 [0017] 图1是表示本发明第一实施方式的中空工件的内表面加工装置的整体图。 [0018] 图2是表示本发明的第一实施方式的内表面加工装置的剖视图。 [0019] 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。 [0020] 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。 [0021] 图5是沿着图4的5-5线剖切而成的加工单元的剖视图。 [0022] 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。 [0023] 图7是表示本发明的第二实施方式的主要部分的剖视图。 [0024] 图8是沿着图7的8-8线剖切而成的剖视图。 [0025] 图9是表示本发明的第三实施方式的主要部分的剖视图。 [0026] 图10是沿着图9的10-10线剖切而成的剖视图。具体实施方式 [0027] 以下，基于附图说明本发明的实施方式。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以及与各侧齿轮的背面滑动接触的内侧平面W3、W4进行球面加工以及平面加工。 [0028] 如后面所述，差速器壳体W以支撑孔W11、W12的中心与主轴中心一致的方式，被定位销和夹紧装置定位夹紧，通过后述的加工单元40对与各小齿轮的背面滑动接触的圆弧状的内侧曲面W1、W2进行球面加工。此外，在图3中，为了便于说明，示出了通过后述的单元供给装置60将加工单元40插入差速器壳体W内的状态。 [0029] 图1表示本发明的第一实施方式的内表面加工装置的整体结构，10为底座，在该底座10上彼此相向地设置有主轴箱11和尾座12。主轴箱11固定在底座10上，尾座12安装在设置于底座10上的引导座13上，并且，能够在Z轴方向上进退。利用伺服马达14并经由省略图示的滚珠螺杆使尾座12在Z轴方向上进退移动，该尾座12的移动量由与伺服马达14连接的编码器14a检测。 [0030] 如图2所示，在主轴箱11上固定有固定轴20，该固定轴20与Z轴方向平行。在固定轴20的外周支撑有圆筒状的主轴21，并且该主轴21能够旋转，该主轴21由主轴驱动马达22驱动来进行旋转。在主轴21的前端部安装有主轴面板21a，差速器壳体W被定位销23在旋转方向上定位于该主轴面板21a上，并且被销轴卡盘(pin arbor chuck)24夹紧。众所周知，销轴卡盘24为如下的装置，即，圆周上的多个(例如3个)销轴24a能在倾斜方向上移动，通过这些销轴24a的移动，由安装在其前端上的卡盘爪24b一边将差速器壳体W的外周按压在主轴面板21a的基准面上一边进行夹紧。但是，作为卡盘24，还能够利用三爪卡盘等其他结构的夹紧装置。 [0031] 在固定轴20的中心部贯穿插入单元保持轴25，该单元保持轴25因键构件26而仅能够在轴线方向上移动，该单元保持轴25通过设置在固定轴20的后部的轴进退用汽缸27而能够进行进退。单元保持轴25贯通差速器壳体W的支撑孔W11，并且前端插入差速器壳体W的中空部中。如后面所述，在单元保持轴25的前端形成有与加工单元40的主体嵌合的锥面25a。 [0032] 在所述尾座12的前端固定设置有圆筒状的单元保持轴31，该圆筒状的单元保持轴31与单元保持轴25同心，单元保持轴31贯通差速器壳体W的支撑孔W12，并且前端插入差速器壳体W的中空部中。在单元保持轴31的前端形成有后述的与加工单元的主体嵌合的锥孔31a，在该锥孔31a的内周形成与加工单元40的主体卡合的卡合爪31b。 [0033] 另外，在尾座12上支撑有驱动主轴30，并且该驱动主轴30能够旋转，在该驱动主轴30上连接有设置在尾座12上的伺服马达33(参照图1)。在驱动主轴30的前端支撑有旋转驱动构件37，该旋转驱动构件37的旋转被限制并且该旋转驱动构件37在轴向上仅能相对移动规定量。旋转驱动构件37贯通单元保持轴31，并且前端从单元保持轴31突出，在其突出端形成键卡合部37a。旋转驱动构件37借助设置在该旋转驱动构件37与驱动主轴30之间的省略图示的弹簧的弹力而被总是向前进方向施力，从而通常保持在前进端位置。 [0034] 通过上述结构，在驱动伺服马达33时，旋转驱动构件37与驱动主轴30一起旋转，其旋转量由与伺服马达33连接的编码器33a检测出来。 [0035] 40表示在加工差速器壳体W时插入至差速器壳体W的中空部来对内侧曲面W1、W2进行球面加工的加工单元。如图4、图5以及图6所示，加工单元40的单元主体41在中心轴心O1上的一端具有锥孔41a，该锥孔41a与形成在单元保持轴25的前端的锥面25a嵌合。另一方面，单元主体41在中心轴心O1上的另一端固定有圆筒状的卡合构件42，该圆筒状的卡合构件42形成有：锥面42a，其与形成在单元保持轴31的前端的锥孔31a嵌合；卡合爪部42b，其与形成在锥孔31a上的卡合部31b卡合，并且，该卡合爪部42b相对于卡合部31b能够卡合或分离。 [0036] 在单元主体41上支撑有作为旋转中心轴的旋转轴43，该旋转轴43能够围绕与中心轴心O1垂直的轴线O2旋转。在旋转轴43的两端部隔着单元主体41安装有一对旋转圆盘45、46，其中一个旋转圆盘45与单元主体41的一端(图5的上面)经由贴附在旋转圆盘45上的强化热可塑性树脂件(タ一カイト：注册商标)47面接触，并且两者能够相对旋转，在另一个旋转圆盘46与单元主体41的另一端(图5的下面)之间插入滑动轴承48。另外，一个旋转圆盘45与形成在旋转轴43的一端部上的螺纹部43a螺合，另一个旋转圆盘 46固定在形成于旋转轴43的另一端上的凸缘部43b上。 [0037] 因此，通过紧固一个旋转圆盘45，一对旋转圆盘45、46能够经由强化热可塑性树脂件47以及滑动轴承48从两侧(上下)夹持单元主体41。此外，49是与形成在旋转轴43的端部上的防松用的螺纹部43c螺合的防松螺母，通过紧固防松螺母49并使其与旋转圆盘45接合，来防止旋转圆盘45的松动。这样，一对旋转圆盘45、46相对于单元主体41被支撑为能够仅围绕轴线O2旋转。 [0038] 刀具单元52安装有刀具51，并能够对刀具51进行微调移动，该刀具单元52横跨固定在一对旋转圆盘45、46上，刀具51借助旋转圆盘45、46的旋转，而沿着以轴线O2为中心的圆弧轨迹A1(参照图4)旋转，从而能够利用刀具51对内侧曲面W1、W2进行球面加工。 [0039] 在单元主体41的经由强化热可塑性树脂件47与一个旋转圆盘45面接触的端面上形成有环状的凹部53。在凹部53中容置有与旋转轴43嵌合的从动锥齿轮54，从动锥齿轮54固定在旋转圆盘45上。在单元主体41上支撑有与从动锥齿轮54啮合的驱动锥齿轮55的轴部56，该轴部56可相对旋转地与卡合构件42的内周嵌合，并且该轴部56仅能够围绕中心轴心O1旋转。在驱动锥齿轮55的轴部56的端面形成有锥状的键槽56a，该锥状的键槽56a与形成在旋转驱动构件37的前端的键卡合部37a卡合，并且，该键卡合部37a相对于键槽56a能够卡合或分离。此外，图4中的57是被后述的单元供给装置的单元把持爪把持的把持部。 [0040] 被所述伺服马达33驱动而进行旋转的驱动主轴30、旋转驱动构件37、驱动锥齿轮55、与驱动锥齿轮55啮合的从动锥齿轮54、旋转轴43以及旋转圆盘45、46等构成使刀具 51围绕与中心轴心O1垂直的旋转轴43的中心(轴线O2)旋转的旋转装置58(参照图4)。 [0041] 用于加工内侧曲面W1、W2的加工单元40的把持部57例如被设置在在底座10上的由机械手等构成的单元供给装置60的单元把持爪61把持，该加工单元40通过差速器壳体W的开口窗W31(W32)插入差速器壳体W内。 [0042] 接着，对数值控制装置70进行说明。在图1中，数值控制装置70具有中央处理装置(CPU)71、存储器72以及接口(I/F)73、74。在接口(I/F)73上连接有输入输出装置75，该输入输出装置75用于输入NC控制所需的控制参数和NC程序。 [0043] 另外，在接口(I/F)74上连接有伺服马达驱动单元(DUC、DUZ)77、78以及主轴驱动单元(DUA)79。该伺服马达驱动单元(DUC、DUZ)77、78、主轴驱动单元(DUA)79接受来自中央处理装置71的指令来驱动各伺服马达14、33以及主轴驱动马达22。 [0044] 在存储器72中设有存储区域，用于分别存储从输入输出装置75输入的控制参数和NC程序。伺服马达14、33基于存储在存储器72中的NC程序的目标位置指令与来自编码器14a、33a的当前位置信号之间的偏差被控制，以控制尾座12定位在Z轴方向上的目标位置上，并且控制工具柄52以轴线O2为中心在规定的角度范围内进行旋转。 [0045] 对上述第一实施方式的动作进行说明。通过手动或通过搬运装置自动地一边使单元保持轴25插通差速器壳体W的支撑孔W11，一边将差速器壳体W搬运至主轴面板21a的前端面，并通过定位销23和销轴卡盘24定位夹紧在主轴面板21a的前端面。在该状态下，由单元供给装置60的单元把持爪61把持用于加工内侧球面W1、W2的加工单元40的把持部57，来将该加工单元40从差速器壳体W的开口窗W31插入差速器壳体W内，并且使中心轴心O1与单元保持轴25、31的中心一致。 [0046] 接着，基于NC指令来驱动伺服马达14，经由省略图示的滚珠螺杆使尾座12前进。由此，单元保持轴31贯通差速器壳体W的支撑孔W12，前端的锥孔31a与固定在单元主体 41上的卡合构件42的锥面42a嵌合，并且在卡合构件42的卡合爪部42b上卡合有单元保持轴31的卡合部31b来阻止旋转。同时，形成在插通单元保持轴31的旋转驱动构件37的前端的键卡合部37a与驱动锥齿轮55的轴部56的键槽56a卡合。此时，虽然存在旋转驱动构件37的键卡合部37a不与轴部56的键槽56a很好地卡合的情况，但是，通过此后的旋转驱动构件37的旋转，键卡合部37a利用作用于旋转驱动构件37上的省略图示的弹簧的弹力能够可靠地与键槽56a卡合。 [0047] 这样一来，在尾座12前进至规定的位置时，接着，通过轴进退用汽缸27使单元保持轴25前进，单元保持轴25的前端的锥面25a与单元主体41的锥孔41a嵌合，将单元主体41按压在单元保持轴31上。由此，单元主体41其两端被单元保持轴25、31夹持而被定心，并且被阻止旋转。 [0048] 在单元主体41的两端被单元保持轴25、31夹持时，打开单元把持爪61，单元供给装置60将加工单元40置于差速器壳体W内而退避。在该原位置状态下，如图2所示，加工单元40的刀具51保持在与差速器壳体W的支撑孔W21对应的角度位置上，在此状态下，主轴21被主轴驱动马达22驱动而进行旋转，从而使差速器壳体W旋转。同时，基于NC指令，以规定的转速向正转方向驱动伺服马达33，从而驱动主轴30向一个方向旋转。由此，经由旋转驱动构件37使单元主体41所支撑的驱动锥齿轮55旋转，并经由从动锥齿轮54使一对旋转圆盘45、46与旋转轴43一起旋转。 [0049] 通过该旋转圆盘45、46的旋转，使横跨固定在旋转圆盘45、46上的刀具单元52以轴线O2为旋转中心，例如沿着图4的顺时针方向旋转规定角度θ1，安装在刀具单元52上的刀具51以与伺服马达33的转速对应的转速沿着圆弧轨迹A1移动。通过使该刀具单元52旋转规定角度θ1，来对内侧球面W1、W2中的一半部分(图2中的右半部分)进行球面加工。接着，向相反方向驱动伺服马达33，驱动主轴30向另一个方向旋转。由此，横跨固定在旋转圆盘45、46上的刀具单元52以轴线O2为旋转中心，向图4的逆时针方向旋转，隔着图4所示的原位置向相反方向旋转规定角度θ1。由此，对内侧球面W1、W2中的剩余的一半(图2中的左半部分)进行球面加工。 [0050] 这样一来，在完成了内侧球面W1、W2的球面加工时，主轴21停止在规定的角度位置上，并且伺服马达33恢复至原位置，接着，单元供给装置60动作，单元把持爪61把持差速器壳体W内的加工单元40的把持部57。接着，尾座12以及单元保持轴25后退至原位置，通过单元供给装置60从差速器壳体W内取出加工单元40。然后，解除对完成了加工的差速器壳体W的定位夹紧，通过手动或搬运装置搬出差速器壳体W。 [0051] 此外，在加工内侧球面W1、W2直径不同的工件W时，能够通过对应于该直径对刀具51进行位置调整，或者准备与不同的直径对应的其他的加工单元来进行应对。 [0052] 根据上述的第一实施方式，被一对单元保持轴25、31夹持两侧而不能够旋转的加工单元40具有：旋转轴43，其被单元主体41支撑为能够围绕与单元保持轴25、31的轴线垂直的轴线旋转，并且在径向外侧位置保持有刀具单元52；驱动锥齿轮55，其与设置在旋转轴43上的从动锥齿轮54啮合，并能够旋转支撑在单元主体41上，并且该驱动锥齿轮55相对于旋转驱动构件37能够卡合或分离，在与旋转驱动构件37卡合时被驱动而旋转。由此，在旋转驱动构件37借助伺服马达33进行旋转时，能够经由驱动锥齿轮55以及从动锥齿轮54使刀具51与旋转轴43一起围绕轴线O2旋转，因而能够利用刀具51对工件W的内侧球面W1、W2进行球面加工。此时，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W1、W2进行球面加工。 [0053] 另外，根据第一实施方式，具有单元供给装置60，该单元供给装置60把持加工单元40将其插入中空工件W内，在加工中空工件W时，将加工单元40置于中空工件W内后退避，因而能够使加工单元40自动地夹持在一对单元保持轴25、31之间，能够简单且迅速地更换加工单元40，提高加工效率。 [0054] 而且，根据第一实施方式，在贯通单元主体41的旋转轴43的两端部别安装有第一以及第二旋转圆盘45、46，并以横跨第一以及第二旋转圆盘45、46的外表面的方式安装刀具单元52，从动锥齿轮54以及驱动锥齿轮55容置在由单元主体41和旋转圆盘45包围的凹部53内，因此，能够防止切屑进入加工单元40内部，长期稳定地进行高精度的球面加工。 [0055] 图7以及图8表示本发明的第二实施方式，与第一实施方式的不同点在于简化加工单元的结构。此外，对于与第一实施方式所描述的部件相同的构成部件标注相同的附图标记，并省略说明。 [0056] 在图7以及图8中，在由单元保持轴25、31保持两端的加工单元80的单元主体81中，在与中心轴心O1垂直的轴线O2上设置有作为旋转中心轴的支撑轴82，在该支撑轴82上安装有能够旋转的工具架83。工具架83的圆周上的一部分沿着放射方向延伸，从形成在单元主体81上的开口部84向单元主体81的外部突出。在支撑轴82的一端螺接有紧固螺母85，通过紧固该紧固螺母85，经由推力轴承86以及后述的从动锥齿轮，将工具架83按压在单元主体81的滑动接触面87上，该工具架83仅能够旋转。 [0057] 在工具架83的径向的前端固定有用于安装刀具88的工具柄89。在工具架83上固定有可旋转地安装在支撑轴82上的从动锥齿轮90，在该从动锥齿轮90上啮合有被旋转驱动构件37驱动的驱动锥齿轮55。此外，图7中的81a是由单元供给装置60的单元把持爪61把持的把持部，把持部81a固定在单元主体81上，堵塞开口部84的一端。另外，81b是对支撑轴82的一端进行支撑的支撑块，该支撑块固定在单元主体81上。 [0058] 由此，与第一实施方式相同，在借助伺服马达33的驱动，旋转驱动构件37与驱动主轴30一起旋转规定角度时，工具架83经由驱动锥齿轮55以及从动锥齿轮90围绕轴线O2旋转，刀具88沿着以轴线O2为中心的圆弧轨迹A1移动，由此对内侧球面W1、W2进行球面加工。 [0059] 根据该第二实施方式的加工单元80，与第一实施方式所述的加工单元40相比，能够使单元的结构简单化。此外，在第二实施方式的加工单元80中，因内侧球面W1、W2的加工而产生的切屑有可能从单元主体81的开口部84侵入从动锥齿轮90与驱动锥齿轮55之间的啮合部，但是，通过在单元主体81与工具架83之间设置用于堵塞开口部84的例如可滑动重合的盖部，能够防止切屑的侵入。 [0060] 接着，基于图9以及图10说明本发明的第三实施方式。在第三实施方式中，能够利用两种加工单元(第一以及第二加工单元)90A、90B，对差速器壳体W的内侧球面W1、W2和内侧平面W3、W4依次进行加工。此外，关于对内侧球面W1、W2进行加工的第一加工单元90A，由于其与第一实施方式所述的加工单元40相同，所以省略图示，以下，基于图9以及图 10说明对内侧平面W3、W4进行加工的第二加工单元90B。 [0061] 第二加工单元90B的主体91的在中心轴心O1上的一端形成有锥孔91a，该锥孔91a与形成在单元保持轴25的前端的锥面25a卡合。单元主体91的在中心轴心O1上的另一端形成有：锥面91b，其与形成在单元保持轴31的前端的锥孔31a嵌合；卡合爪部91c，其与形成在单元保持轴31的前端内周上的卡合部31b卡合，该卡合爪部91c相对于卡合部 31b能够卡合或分离。在单元主体91上保持有工具柄92，该工具柄92能够在径向上移动，该工具柄92的一端从单元主体91向外部突出。在工具柄92的一端上固定有刀具93，在该刀具93的两端部安装有不重磨刀片(throw away chip)93a、93b。刀具93从中心轴心O1沿着径向偏移规定量，借助工具柄92的径向移动，能够利用各不重磨刀片93a、93b来依次旋转切削差速器壳体W的内侧平面W3、W4。 [0062] 在单元主体91的中心部以贯通工具柄92的方式容纳有偏心销94，该偏心销94在中心轴心O1上并能够旋转。在偏心销94上设置有偏心部94a，该偏心部94a与形成在工具柄92上的卡合孔92a的卡合面卡合，借助因偏心销94的旋转而引起的偏心部94a的圆弧运动，能够使工具柄92在径向上移动。在工具柄92与单元主体91之间插入有弹簧95，该弹簧95使卡合孔92a的卡合面总是与偏心销94抵接。在偏心销94的一端形成有与所述旋转驱动构件37的键卡合部37a卡合的锥状的键槽94b，借助旋转驱动构件37的旋转使偏心销94旋转。 [0063] 因此，与第一实施方式相同，通过伺服马达33的驱动使驱动主轴30进行旋转，从而经由旋转驱动构件37使偏心销94旋转，通过偏心销94与卡合孔92a之间的卡合作用，使工具柄92在径向上直线移动。 [0064] 上述的伺服马达33、驱动主轴30、旋转驱动构件37以及偏心销94等构成使工具柄92在径向上移动的径向移动装置，另外，上述的伺服马达14、省略图示的滚珠螺杆、尾座12、单元保持轴31以及单元保持轴25、轴进退用汽缸27等构成使第二加工单元90B在差速器壳体W的轴线方向上移动的轴线方向移动装置。 [0065] 在上述的第三实施方式中，在与第一实施方式相同的省略图示的第一加工单元90A对差速器壳体W的内侧球面W1、W2的球面加工结束时，在由单元供给装置60从差速器壳体W的开口窗W31取出第一加工单元90A之后，由单元供给装置60将第二加工单元90B搬入差速器壳体W内。 [0066] 在第二加工单元90B搬入差速器壳体W内，并且单元供给装置60退避时，主轴21被主轴驱动马达22驱动而进行旋转，从而差速器壳体W旋转。同时，基于NC指令来驱动伺服马达14，从而尾座12在Z轴方向(例如向图2中的左侧)移动规定量，使不重磨刀片93a切入一侧内侧平面W3。接着，基于NC指令来驱动伺服马达33，驱动主轴30以规定速度旋转规定量。由此，通过旋转驱动构件37使偏心销94旋转规定角度，而工具柄92在径向上以规定速度移动规定量，从而通过一个不重磨刀片93a对一侧的内侧平面W3进行旋转切削加工。 [0067] 在对一侧的内侧平面W3的旋转切削加工结束时，基于NC指令，向与上述的方向相反的方向驱动伺服马达14，尾座12向图2中的右侧仅移动规定的距离，使不重磨刀片93b切入另一侧的内侧平面W4。接着，与上述相同，通过伺服马达33使驱动主轴30旋转，经由旋转驱动构件37以及偏心销94使工具柄92在径向上移动，以通过另一个的不重磨刀片93b对另一侧的内侧平面W4进行旋转切削加工。 [0068] 此外，伴随尾座12以及单元保持轴31在Z轴方向上的移动，单元保持轴25克服轴进退用汽缸27或者通过轴进退用汽缸27追随单元保持轴31移动，从而总是在两端稳定地保持第二加工单元90B。 [0069] 此时，也可以首先通过第二加工单元90B对一对内侧平面W3、W4进行加工，然后，通过第一加工单元90A对内侧球面W1、W2进行加工。 [0070] 在上述的第一以及第二实施方式中，将旋转驱动构件37的旋转经由驱动锥齿轮55以及从动锥齿轮54、90传递至保持在旋转中心轴(旋转轴、支撑轴)43、82上的刀具51、 88，由此，使刀具51、88以旋转中心轴43、82为中心进行旋转，但是，能够设置由蜗杆轴和与其啮合的涡轮构成的涡轮减速器或由导槽和与其卡合的凸轮从动件构成的导槽机构，来代替驱动锥齿轮55以及从动锥齿轮54、90。 [0071] 以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述的实施方式，当然能够在不脱离记载在权利要求书中的本发明的宗旨的范围内，进行各种变形。 [0072] 本发明的内表面加工装置适用于对如差速器壳体那样的中空工件的内侧球面进行球面加工。

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