JP2000176716A - シリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法 - Google Patents
シリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法Info
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- JP2000176716A JP2000176716A JP10352338A JP35233898A JP2000176716A JP 2000176716 A JP2000176716 A JP 2000176716A JP 10352338 A JP10352338 A JP 10352338A JP 35233898 A JP35233898 A JP 35233898A JP 2000176716 A JP2000176716 A JP 2000176716A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンダボアの加工に当たり、加工時間の短
縮と、シリンダ内周面の表面性状を一定の状態とするこ
とが可能な、シリンダボアの加工装置およびこれを用い
た加工方法を提供すること。 【解決手段】 ボーリング工具２を回転させて内燃機関
のシリンダボアのボーリング加工を行なうボーリング加
工装置において、シリンダボア内周面のボーリングを行
なう少なくとも１つ以上の切れ刃と、ボーリング加工後
に油溝を形成する油溝形成手段と、次いで前記シリンダ
ボア内周面の仕上げ加工を行なう仕上げ加工手段が、ボ
ーリング工具に一体に具備されている構成とする。
縮と、シリンダ内周面の表面性状を一定の状態とするこ
とが可能な、シリンダボアの加工装置およびこれを用い
た加工方法を提供すること。 【解決手段】 ボーリング工具２を回転させて内燃機関
のシリンダボアのボーリング加工を行なうボーリング加
工装置において、シリンダボア内周面のボーリングを行
なう少なくとも１つ以上の切れ刃と、ボーリング加工後
に油溝を形成する油溝形成手段と、次いで前記シリンダ
ボア内周面の仕上げ加工を行なう仕上げ加工手段が、ボ
ーリング工具に一体に具備されている構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に用いら
れる内燃機関のシリンダボア内面の加工装置およびこれ
を用いた加工方法に関する。さらに詳しくは、コスト低
減、加工時間の短縮を図ったシリンダボア内面の加工装
置およびこれを用いた加工方法に関するものである。
れる内燃機関のシリンダボア内面の加工装置およびこれ
を用いた加工方法に関する。さらに詳しくは、コスト低
減、加工時間の短縮を図ったシリンダボア内面の加工装
置およびこれを用いた加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば鋳鉄製のシリンダライナを
有するシリンダブロックのシリンダボア内周面の加工方
法としては、先ず、切削工具を取り付けた回転工具によ
りボーリング加工を行ない、その後仕上げホーニングを
行なう。このホーニング加工によりボア形状精度および
面精度を向上させるのと同時に、シリンダの内周面に油
溝を形成しピストンリングとの潤滑性を向上させようと
するものである。また、ボーリング工具にホーニング砥
石を付属させて、仕上げボーリングからホーニングまで
を１台の機械で兼ねた装置もある。
有するシリンダブロックのシリンダボア内周面の加工方
法としては、先ず、切削工具を取り付けた回転工具によ
りボーリング加工を行ない、その後仕上げホーニングを
行なう。このホーニング加工によりボア形状精度および
面精度を向上させるのと同時に、シリンダの内周面に油
溝を形成しピストンリングとの潤滑性を向上させようと
するものである。また、ボーリング工具にホーニング砥
石を付属させて、仕上げボーリングからホーニングまで
を１台の機械で兼ねた装置もある。
【０００３】また、近年では、図６に示すように、ボア
加工後の加工面にレーザ光線を照射して油溝を形成する
方法も用いられている。この方法は、図６（ａ）に示す
ように、ボーリング工具２の先端にチップ１を設置し、
ボーリング工具２を回転させながらシリンダ３の内周面
を回転方向に移動させて、シリンダボア内面の仕上げ加
工を行なう。次いで、図６（ｂ）に示すように、ボーリ
ング工具２をシリンダボアより取り出した後、レーザ光
照射装置４を設置する。レーザ発振機５より照射された
レーザ光が照射ミラー６を介してボア加工面に照射され
る。このとき、ボーリング工具２はボア内周で軸方向に
移動しながら回転しボア内面に油溝を形成する。レーザ
が照射された部位は、断面Ａ−Ａに示すように、油溝の
周囲が溶融金属で盛り上がった形状となる。そこで、シ
リンダボアよりレーザ光照射装置４を取り出して、図６
（ｃ）に示すように、再度ホーニング砥石７の付いたホ
ーニング工具を設置し、内周面の仕上げ加工を行なう。
この仕上げ加工により、油溝は、断面Ｂ−Ｂに示すよう
に、周囲の盛り上がった部分が削り取られて平滑な面が
得られる。
加工後の加工面にレーザ光線を照射して油溝を形成する
方法も用いられている。この方法は、図６（ａ）に示す
ように、ボーリング工具２の先端にチップ１を設置し、
ボーリング工具２を回転させながらシリンダ３の内周面
を回転方向に移動させて、シリンダボア内面の仕上げ加
工を行なう。次いで、図６（ｂ）に示すように、ボーリ
ング工具２をシリンダボアより取り出した後、レーザ光
照射装置４を設置する。レーザ発振機５より照射された
レーザ光が照射ミラー６を介してボア加工面に照射され
る。このとき、ボーリング工具２はボア内周で軸方向に
移動しながら回転しボア内面に油溝を形成する。レーザ
が照射された部位は、断面Ａ−Ａに示すように、油溝の
周囲が溶融金属で盛り上がった形状となる。そこで、シ
リンダボアよりレーザ光照射装置４を取り出して、図６
（ｃ）に示すように、再度ホーニング砥石７の付いたホ
ーニング工具を設置し、内周面の仕上げ加工を行なう。
この仕上げ加工により、油溝は、断面Ｂ−Ｂに示すよう
に、周囲の盛り上がった部分が削り取られて平滑な面が
得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のシリンダボアの加工方法にあっては、ボーリ
ング加工、油溝形成および仕上げ加工を行なうに当た
り、それぞれ異なった加工機をシリンダボアに順番に出
し入れさせて加工を行なうため、その都度段取りが必要
となり工具軸合わせに多大な時間が必要であった。ま
た、仕上げボーリング加工の精度が悪い場合には、レー
ザ加工により盛り上がった部分のみならず、油溝までも
削り取ってしまうことがあり、シリンダ内面の表面性状
を一定に保つことが困難である、という問題点があっ
た。また、このような従来の異なった加工機を用いてレ
ーザ加工による油溝を形成する方法では、加工部位の周
辺に溶融した金属が残り付着する場合があり、ピストン
とシリンダとの円滑な動きを阻害するだけでなく、溶融
金属がエンジンオイル等に混入して各種摺動部分にダメ
ージを与える可能性もあった。そこで、仕上げ加工のた
め、さらに別の手段を用いて完全に除去する方法も考え
られるが、これ以上に段取り時間が必要となり、また、
さらにボーリング精度にも影響を与えるようになる。
うな従来のシリンダボアの加工方法にあっては、ボーリ
ング加工、油溝形成および仕上げ加工を行なうに当た
り、それぞれ異なった加工機をシリンダボアに順番に出
し入れさせて加工を行なうため、その都度段取りが必要
となり工具軸合わせに多大な時間が必要であった。ま
た、仕上げボーリング加工の精度が悪い場合には、レー
ザ加工により盛り上がった部分のみならず、油溝までも
削り取ってしまうことがあり、シリンダ内面の表面性状
を一定に保つことが困難である、という問題点があっ
た。また、このような従来の異なった加工機を用いてレ
ーザ加工による油溝を形成する方法では、加工部位の周
辺に溶融した金属が残り付着する場合があり、ピストン
とシリンダとの円滑な動きを阻害するだけでなく、溶融
金属がエンジンオイル等に混入して各種摺動部分にダメ
ージを与える可能性もあった。そこで、仕上げ加工のた
め、さらに別の手段を用いて完全に除去する方法も考え
られるが、これ以上に段取り時間が必要となり、また、
さらにボーリング精度にも影響を与えるようになる。
【０００５】そこで、シリンダボアの加工に当たり、加
工時間の短縮を図り、シリンダ内周面の表面性状を一定
の状態とするようなシリンダボアの加工装置およびこれ
を用いた加工方法を得ることが課題となっていた。
工時間の短縮を図り、シリンダ内周面の表面性状を一定
の状態とするようなシリンダボアの加工装置およびこれ
を用いた加工方法を得ることが課題となっていた。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、レーザ等によりシリンダ内面の油
溝加工を行なう装置および工法において、ボア加工工具
と油溝加工を行なう装置および仕上げ加工装置とを一体
にし、一段取りでシリンダボア内周面加工を終了できる
ようにすることにより、従来の課題を解決することを目
的としている。
してなされたもので、レーザ等によりシリンダ内面の油
溝加工を行なう装置および工法において、ボア加工工具
と油溝加工を行なう装置および仕上げ加工装置とを一体
にし、一段取りでシリンダボア内周面加工を終了できる
ようにすることにより、従来の課題を解決することを目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、ボーリング工具を回転させて内燃機関の
シリンダボアのボーリング加工を行なうボーリング加工
装置において、シリンダボア内周面のボーリングを行な
う少なくとも１つ以上の切れ刃と、ボーリング加工後に
油溝を形成する油溝形成手段と、次いで前記シリンダボ
ア内周面の仕上げ加工を行なう仕上げ加工手段が、ボー
リング工具に一体に具備されていることを特徴とするシ
リンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法とす
る。
決するために、ボーリング工具を回転させて内燃機関の
シリンダボアのボーリング加工を行なうボーリング加工
装置において、シリンダボア内周面のボーリングを行な
う少なくとも１つ以上の切れ刃と、ボーリング加工後に
油溝を形成する油溝形成手段と、次いで前記シリンダボ
ア内周面の仕上げ加工を行なう仕上げ加工手段が、ボー
リング工具に一体に具備されていることを特徴とするシ
リンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法とす
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるシリンダボア
加工装置およびこれを用いた加工方法の実施の形態を添
付図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明によるシリンダボ
ア加工装置およびこれを用いた加工方法の第１の実施の
形態を示す図である。まず、構成を説明すると、ボーリ
ング工具２の先端にチップ１が取り付けられている。ま
た、レーザ伝達光学系８が、ボーリング工具２内部に内
蔵されている。照射ミラー６には、レーザ発振機５から
伝達ミラー６ａを介してレーザが伝達される。レーザ発
振機５、レーザ制御装置９は、工作機械制御装置１０と
連動してレーザ発振機５を制御している。ボーリング工
具２は、工具の摩耗等で刃先位置が変化したときのため
に、回転軸から偏芯機構１１を有している。
加工装置およびこれを用いた加工方法の実施の形態を添
付図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明によるシリンダボ
ア加工装置およびこれを用いた加工方法の第１の実施の
形態を示す図である。まず、構成を説明すると、ボーリ
ング工具２の先端にチップ１が取り付けられている。ま
た、レーザ伝達光学系８が、ボーリング工具２内部に内
蔵されている。照射ミラー６には、レーザ発振機５から
伝達ミラー６ａを介してレーザが伝達される。レーザ発
振機５、レーザ制御装置９は、工作機械制御装置１０と
連動してレーザ発振機５を制御している。ボーリング工
具２は、工具の摩耗等で刃先位置が変化したときのため
に、回転軸から偏芯機構１１を有している。
【０００９】第１の実施の形態では、シリンダブロック
を加工する際には、始めに、偏芯機構１１によりボーリ
ングヘッドが予め設定された位置に移動して、チップ１
でボーリング加工を行なう。ボーリング加工取り代が大
きい場合には、粗加工、仕上げ加工の２工程に分けて実
施してもよい。
を加工する際には、始めに、偏芯機構１１によりボーリ
ングヘッドが予め設定された位置に移動して、チップ１
でボーリング加工を行なう。ボーリング加工取り代が大
きい場合には、粗加工、仕上げ加工の２工程に分けて実
施してもよい。
【００１０】ボーリング加工が行なわれた後に、レーザ
光照射による油溝加工工程に移行する。ボーリング工具
２は、制御信号に基づいて、所定の回転数、送り速度で
回転し、該制御信号に連動してレーザ制御装置９がレー
ザ発振機５に信号を送り、レーザ光を照射する。ここ
で、レーザ光は断続的に照射され、ボーリング工具２の
回転ならびに軸方向の動きを伴い、任意の角度、長さお
よび深さの油溝をシリンダ３内周面に形成する。
光照射による油溝加工工程に移行する。ボーリング工具
２は、制御信号に基づいて、所定の回転数、送り速度で
回転し、該制御信号に連動してレーザ制御装置９がレー
ザ発振機５に信号を送り、レーザ光を照射する。ここ
で、レーザ光は断続的に照射され、ボーリング工具２の
回転ならびに軸方向の動きを伴い、任意の角度、長さお
よび深さの油溝をシリンダ３内周面に形成する。
【００１１】次いで、油溝の加工が終了した後、偏芯機
構１１が動作してボーリング工具２の先端を移動させ、
チップ１をわずかに切り込む位置まで移動させ、レーザ
加工により発生した溶着金属を除去して加工を行なう。
構１１が動作してボーリング工具２の先端を移動させ、
チップ１をわずかに切り込む位置まで移動させ、レーザ
加工により発生した溶着金属を除去して加工を行なう。
【００１２】第１の実施の形態では、ボーリング後のシ
リンダ３内面にレーザを用いて油溝を形成するレーザ加
工装置とボーリング工具２を一体化することにより、一
回の段取りでシリンダボアの加工が可能となり、さら
に、レーザによる加工周辺の溶着金属等の付着物をボア
精度を低下させることなく除去可能である。また、従来
のホーニング加工に使用されていた大量の研削油剤を用
いずに、極微量の切削油あるいは切削油を用いずに加工
が可能である。
リンダ３内面にレーザを用いて油溝を形成するレーザ加
工装置とボーリング工具２を一体化することにより、一
回の段取りでシリンダボアの加工が可能となり、さら
に、レーザによる加工周辺の溶着金属等の付着物をボア
精度を低下させることなく除去可能である。また、従来
のホーニング加工に使用されていた大量の研削油剤を用
いずに、極微量の切削油あるいは切削油を用いずに加工
が可能である。
【００１３】（第２の実施の形態）図２は、本発明によ
るシリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法の
第２の実施の形態を示す図である。まず、構成を説明す
ると、回転するボーリング工具２の内部に円周方向に移
動可能なように取り付けられた切削切れ刃１２と、その
後部で切削切れ刃１２の突き出し制御用圧電素子１３
と、さらにその軸線上に取り付けられた切削切れ刃１２
への負荷検出用圧電素子１４と、ボーリング加工に使用
するチップ１から構成されている。
るシリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法の
第２の実施の形態を示す図である。まず、構成を説明す
ると、回転するボーリング工具２の内部に円周方向に移
動可能なように取り付けられた切削切れ刃１２と、その
後部で切削切れ刃１２の突き出し制御用圧電素子１３
と、さらにその軸線上に取り付けられた切削切れ刃１２
への負荷検出用圧電素子１４と、ボーリング加工に使用
するチップ１から構成されている。
【００１４】始めに、チップ１を用いてボア内面のボー
リング加工を行ない、内周面を仕上げる。
リング加工を行ない、内周面を仕上げる。
【００１５】次いで、図示しないボーリング工具２の偏
芯機構１１によりボーリング工具２を偏芯させて、切削
切れ刃１２を内周面に近づける。切削切れ刃１２が近づ
いたところで、工作機械制御装置１０の指令に基づいて
駆動電圧発生装置１５が切削切れ刃１２の突き出し制御
用圧電素子１３に電圧信号を送り、突き出し制御用圧電
素子１３の伸び縮みにより切削切れ刃１２を移動させて
油溝加工を行なう。
芯機構１１によりボーリング工具２を偏芯させて、切削
切れ刃１２を内周面に近づける。切削切れ刃１２が近づ
いたところで、工作機械制御装置１０の指令に基づいて
駆動電圧発生装置１５が切削切れ刃１２の突き出し制御
用圧電素子１３に電圧信号を送り、突き出し制御用圧電
素子１３の伸び縮みにより切削切れ刃１２を移動させて
油溝加工を行なう。
【００１６】駆動電圧発生装置１５は、伸び側と縮み側
を交互に繰り返す信号を送り、最終的に仕上げたい油溝
パターンに合わせて信号を送信する。負荷検出用圧電素
子１４は、加工中の反力を検出して、工作機械制御装置
１０に信号を伝達し、常に最適な接触圧となるようにフ
ィードバック制御している。
を交互に繰り返す信号を送り、最終的に仕上げたい油溝
パターンに合わせて信号を送信する。負荷検出用圧電素
子１４は、加工中の反力を検出して、工作機械制御装置
１０に信号を伝達し、常に最適な接触圧となるようにフ
ィードバック制御している。
【００１７】第２の実施の形態では、上記のようにして
油溝を形成することにより、熱影響の少ない状態で形成
することが可能となり、表面の性状を一定に保ち易いと
いうメリットがある。
油溝を形成することにより、熱影響の少ない状態で形成
することが可能となり、表面の性状を一定に保ち易いと
いうメリットがある。
【００１８】（第３の実施の形態）図３は、本発明によ
るシリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法の
第３の実施の形態を示す図である。まず、構成を説明す
ると、ボーリング加工に使用するチップ１を備えたボー
リング工具２に、先端が円錐形状になったセンターシャ
フト１６が取り付けられており、その先端部には回転半
径方向に移動可能なように、先端に硬質素材ピン１７が
取り付けられている。この硬質素材ピン１７は、スプリ
ング１８でボーリング工具２に付勢される方向に力が作
用している。センターシャフト１６には、リニアモータ
１９が取り付けられており、センターシャフト１６を上
下に移動可能としている。
るシリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法の
第３の実施の形態を示す図である。まず、構成を説明す
ると、ボーリング加工に使用するチップ１を備えたボー
リング工具２に、先端が円錐形状になったセンターシャ
フト１６が取り付けられており、その先端部には回転半
径方向に移動可能なように、先端に硬質素材ピン１７が
取り付けられている。この硬質素材ピン１７は、スプリ
ング１８でボーリング工具２に付勢される方向に力が作
用している。センターシャフト１６には、リニアモータ
１９が取り付けられており、センターシャフト１６を上
下に移動可能としている。
【００１９】第３の実施の形態では、従来技術と同様
に、チップ１でボーリング加工を行ない、内周面を仕上
げた後に、ボーリング工具２が回転させながら、センタ
ーシャフト１６がリニアモータ１９で上下に移動する。
センターシャフト１６が上下移動することにより、円錐
面に接触している硬質素材ピン１７は、半径方向に移動
してボア内周面に押し付けられて打痕が付けられる。こ
の一連の動作を繰り返すことにより、所定の油溝パター
ンが得られる。
に、チップ１でボーリング加工を行ない、内周面を仕上
げた後に、ボーリング工具２が回転させながら、センタ
ーシャフト１６がリニアモータ１９で上下に移動する。
センターシャフト１６が上下移動することにより、円錐
面に接触している硬質素材ピン１７は、半径方向に移動
してボア内周面に押し付けられて打痕が付けられる。こ
の一連の動作を繰り返すことにより、所定の油溝パター
ンが得られる。
【００２０】第３の実施の形態のように、シリンダボア
内周面を塑性変形させて油溝を形成すると、打痕周辺部
に盛り上がりを生じるため、これを除去するため、再度
チップ１を用いて仕上げボーリング加工を行なう。
内周面を塑性変形させて油溝を形成すると、打痕周辺部
に盛り上がりを生じるため、これを除去するため、再度
チップ１を用いて仕上げボーリング加工を行なう。
【００２１】第３の実施の形態も、第２の実施の形態と
同様、熱的影響を受けないため、均質なシリンダボア内
周面を形成することが可能である。
同様、熱的影響を受けないため、均質なシリンダボア内
周面を形成することが可能である。
【００２２】（第４の実施の形態）図４は、本発明によ
るシリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法の
第４の実施の形態を示す図である。まず、構成を説明す
ると、ボーリング加工に使用するチップ１を備えたボー
リング工具２を有するボーリング加工装置において、ボ
ーリングヘッドを駆動するＮＣ装置により蛇行円軌跡２
０を設定して、ボーリングヘッドの回転軸を半径方向
に、２次元的にＸ−Ｙ方向に移動可能としたものであ
る。
るシリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法の
第４の実施の形態を示す図である。まず、構成を説明す
ると、ボーリング加工に使用するチップ１を備えたボー
リング工具２を有するボーリング加工装置において、ボ
ーリングヘッドを駆動するＮＣ装置により蛇行円軌跡２
０を設定して、ボーリングヘッドの回転軸を半径方向
に、２次元的にＸ−Ｙ方向に移動可能としたものであ
る。
【００２３】第４の実施の形態では、まず、ボーリング
工具２に取り付けられたチップ１によりシリンダボア内
周面を加工した後、ボーリングヘッドを駆動するＮＣ装
置により蛇行円軌跡２０を設定して、ボーリング軸をＸ
−Ｙ方向に移動させて、チップ１の刃先をボーリング加
工時の円軌跡上を蛇行しながら移動させて、ボア内周面
に油溝を形成する。油溝の形状、長さおよび深さ等は、
ＮＣ装置で設定する蛇行円軌跡２０の大きさ、パターン
等により決定される。
工具２に取り付けられたチップ１によりシリンダボア内
周面を加工した後、ボーリングヘッドを駆動するＮＣ装
置により蛇行円軌跡２０を設定して、ボーリング軸をＸ
−Ｙ方向に移動させて、チップ１の刃先をボーリング加
工時の円軌跡上を蛇行しながら移動させて、ボア内周面
に油溝を形成する。油溝の形状、長さおよび深さ等は、
ＮＣ装置で設定する蛇行円軌跡２０の大きさ、パターン
等により決定される。
【００２４】（第５の実施の形態）図５は、本発明によ
るシリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法の
第５の実施の形態を示す図である。第５の実施の形態
は、第１の実施の形態の装置と全く同様の装置を用い、
ボーリング工具２の先端にブラシ２１を取り付けたもの
である。
るシリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法の
第５の実施の形態を示す図である。第５の実施の形態
は、第１の実施の形態の装置と全く同様の装置を用い、
ボーリング工具２の先端にブラシ２１を取り付けたもの
である。
【００２５】第５の実施の形態では、レーザ光照射によ
り油溝を形成した後、偏芯機構１１により回転軸が移動
して、ブラシ２１がボア内周面に押し付けられ、ボア内
周面に付着した異物や油溝加工部周辺の盛り上がり部分
等を除去し、仕上げ加工を行なうものである。
り油溝を形成した後、偏芯機構１１により回転軸が移動
して、ブラシ２１がボア内周面に押し付けられ、ボア内
周面に付着した異物や油溝加工部周辺の盛り上がり部分
等を除去し、仕上げ加工を行なうものである。
【００２６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、その構成を、ボーリング工具を回転させて内燃
機関のシリンダボアのボーリング加工を行なうボーリン
グ加工装置において、シリンダボア内周面のボーリング
を行なう少なくとも１つ以上の切れ刃と、ボーリング加
工後に油溝を形成する油溝形成手段と、次いで前記シリ
ンダボア内周面の仕上げ加工を行なう仕上げ加工手段
が、ボーリング工具に一体に具備されているシリンダボ
ア加工装置としたため、段取り替えを行なわずに、一つ
のボーリング装置により、ボーリング加工、油溝形成お
よび仕上げ加工まで行なえるため、同軸精度が大幅に向
上し、シリンダ内周面の表面性状が整えられる、という
優れた効果を得ることができる。
よれば、その構成を、ボーリング工具を回転させて内燃
機関のシリンダボアのボーリング加工を行なうボーリン
グ加工装置において、シリンダボア内周面のボーリング
を行なう少なくとも１つ以上の切れ刃と、ボーリング加
工後に油溝を形成する油溝形成手段と、次いで前記シリ
ンダボア内周面の仕上げ加工を行なう仕上げ加工手段
が、ボーリング工具に一体に具備されているシリンダボ
ア加工装置としたため、段取り替えを行なわずに、一つ
のボーリング装置により、ボーリング加工、油溝形成お
よび仕上げ加工まで行なえるため、同軸精度が大幅に向
上し、シリンダ内周面の表面性状が整えられる、という
優れた効果を得ることができる。
【００２７】また、１台の加工装置で一貫して加工が可
能となるため、コストおよび加工時間の短縮を図ること
ができる。
能となるため、コストおよび加工時間の短縮を図ること
ができる。
【００２８】さらに、従来使用されてきた大量の研削油
剤を用いずに、切削油を全く用いないかまたは極微量の
使用での加工が可能となるため、作業環境および地球環
境の改善に大いに役立つと共に、コスト低減についても
優れた効果が得られる。
剤を用いずに、切削油を全く用いないかまたは極微量の
使用での加工が可能となるため、作業環境および地球環
境の改善に大いに役立つと共に、コスト低減についても
優れた効果が得られる。
【図１】本発明によるシリンダボア加工装置およびこれ
を用いた加工方法の第１の実施の形態を説明する図であ
る。
を用いた加工方法の第１の実施の形態を説明する図であ
る。
【図２】第２の実施の形態を説明する図である。
【図３】第３の実施の形態を説明する図である。
【図４】第４の実施の形態を説明する図である。
【図５】第５の実施の形態を説明する図である。
【図６】従来技術によるシリンダボア加工装置およびこ
れを用いた加工方法を説明する図である。
れを用いた加工方法を説明する図である。
１ チップ ２ ボーリング工具 ３ シリンダ ４ レーザ光照射装置 ５ レーザ発振機 ６ 照射ミラー ６ａ 伝達ミラー ８ レーザ伝達光学系 ９ レーザ制御装置 １０ 工作機械制御装置 １１ 偏芯機構 １２ 切削切れ刃 １３ 突き出し制御用圧電素子 １４ 負荷検出用圧電素子 １５ 駆動電圧発生装置 １６ センターシャフト １７ 硬質素材ピン １８ スプリング １９ リニアモータ ２０ ＮＣ装置による蛇行円軌跡 ２１ ブラシ
Claims (12)
- 【請求項１】 ボーリング工具を回転させて内燃機関の
シリンダボアのボーリング加工を行なうボーリング加工
装置において、 シリンダボア内周面のボーリングを行なう少なくとも１
つ以上の切れ刃と、ボーリング加工後に油溝を形成する
油溝形成手段と、次いで前記シリンダボア内周面の仕上
げ加工を行なう仕上げ加工手段が、ボーリング工具に一
体に具備されていることを特徴とするシリンダボア加工
装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のシリンダボア加工装置
において、 ボーリング加工後に油溝を形成する前記油溝形成手段
が、レーザ光線の照射により形成することを特徴とする
シリンダボア加工装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のシリンダボア加工装置
において、 ボーリング加工後に油溝を形成する前記油溝形成手段
が、ボーリング工具の半径方向に移動可能な切削工具
と、該切削工具を半径方向に移動させるアクチュエータ
と、該アクチュエータを駆動する回路および前記切削工
具の切削中の負荷を検出する検出手段であることを特徴
とするシリンダボア加工装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のシリンダボア加工装置
において、 前記アクチュエータが圧電素子であることを特徴とする
シリンダボア加工装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載のシリンダボア加工装置
において、 ボーリング加工後に油溝を形成する前記油溝形成手段
が、リニアモータによりボーリング工具の軸方向に移動
可能なセンターシャフトの円錐形状先端部が、油溝形成
用ピンの斜面状後端部に接触付勢して、前記ピンを前記
ボーリング工具の回転半径方向に突き出させてシリンダ
ボア内周面に打痕を付ける油溝形成用ピンであることを
特徴とするシリンダボア加工装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載のシリンダボア加工装置
において、 ボーリング加工後に油溝を形成する前記油溝形成手段
が、ボーリング軸をＸ−Ｙ方向に移動可能で、チップ刃
先がボーリング加工時の円軌跡上を蛇行して油溝を形成
するＮＣ装置であることを特徴とするシリンダボア加工
装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載のシリンダボア加工装置
において、 シリンダボア内周面の前記仕上げ加工手段が、ボーリン
グ工具の先端に取り付けたブラシであることを特徴とす
るシリンダボア加工装置。 - 【請求項８】 請求項１または２に記載のシリンダボア
加工装置において、 ボーリング工具に具備されたチップによりシリンダボア
の内周面のボーリング加工を行ない、次いでボーリング
工具と一体化したレーザ発振機により所定の回転数、送
り速度で回転しながらレーザを照射して油溝を形成し、
その後に前記ボーリング工具に具備されたチップにより
シリンダボアの内周面の仕上げ加工を行なうことを特徴
とするシリンダボア加工方法。 - 【請求項９】 請求項３または４に記載のシリンダボア
加工装置において、 ボーリング工具に具備されたチップによりシリンダボア
の内周面のボーリング加工を行なった後、ボーリング工
具を回転させながら、ボーリング工具と一体化した切削
切れ刃を工作機械制御装置の指令に基づいて圧電素子に
電圧信号を送り、素子の伸び縮みにより切削切れ刃を移
動させてシリンダボア内周面に油溝を形成することを特
徴とするシリンダボア加工方法。 - 【請求項１０】 請求項５に記載のシリンダボア加工装
置において、 ボーリング工具に具備されたチップによりシリンダボア
の内周面のボーリング加工を行なった後、ボーリング工
具を回転させながら、ボーリング工具に取り付けられ先
端が円錐形状のセンターシャフトをリニアモータにより
ボーリング工具の軸方向の上下に移動させて、前記セン
ターシャフト端部の円錐面に接触するピンをボーリング
工具の半径方向に移動させて、シリンダボア内周面に押
し付けて打痕状の油溝を形成することを特徴とするシリ
ンダボア加工方法。 - 【請求項１１】 請求項６に記載のシリンダボア加工装
置において、 ボーリング工具に具備されたチップによりシリンダボア
の内周面のボーリング加工を行なった後、ボーリングヘ
ッドを駆動するＮＣ装置により、ボーリングヘッドの回
転軸を半径方向に２次元のＸ−Ｙ方向に移動させ、チッ
プ刃先がボーリング加工時の円軌跡上を蛇行移動させ
て、シリンダボア内周面に油溝を形成することを特徴と
するシリンダボア加工方法。 - 【請求項１２】 請求項１乃至７のいずれかに記載のシ
リンダボア加工装置において、 ボーリング工具に具備されたチップによりシリンダボア
の内周面のボーリング加工を行なった後、所定の手段に
より油溝を形成し、次いでボーリング工具先端に取り付
けたブラシによりシリンダボア内周面の仕上げ加工を行
なうことを特徴とするシリンダボア加工方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35233898A JP4019533B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | シリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35233898A JP4019533B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | シリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176716A true JP2000176716A (ja) | 2000-06-27 |
| JP4019533B2 JP4019533B2 (ja) | 2007-12-12 |
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ID=18423381
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|---|---|---|---|
| JP35233898A Expired - Fee Related JP4019533B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | シリンダボア加工装置およびこれを用いた加工方法 |
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| JP (1) | JP4019533B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1998
- 1998-12-11 JP JP35233898A patent/JP4019533B2/ja not_active Expired - Fee Related
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