JP2003159621A - 内径仕上加工装置と内径仕上加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】油圧機器等に使用するシリンダー等の最終仕上
り精度が向上し、特に熱処理工程等で出る変形を矯正修
正する内径仕上加工装置及び内径仕上加工方法を提供す
る。 【解決手段】砥石を使ってワークの内径を仕上げる内面
研削機２と、ダイヤモンドリーマを使って、ワークの内
径を超仕上するボアフィニッシングマシン３〜５と、上
記内面研削機と、ボアフィニッシングマシン間のワーク
移動等を動力で行なう搬送手段とを同一機体内に有し、
内面研削機で加工されたワークがボアフィニッシングマ
シンを経て、上記搬送手段に依って取出口に出てくるよ
うにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧機器等に使用す
るシリンダー等の内径の最終仕上り精度を向上する発明
に関するもので、特に熱処理工程等で出る変形を矯正修
正する内径仕上加工装置の提供と、内径仕上加工方法の
提供に係わる発明である。

【０００２】

【従来の技術】油圧機器等に使用するシリンダー加工は
省エネルギーとか、コストの面で精度向上、原価低減
が、益々厳しくなり、最終仕上り寸法精度で真円度１ミ
クロン以下、円筒度も１ミクロン以下と云う様に従来の
装置では得られない仕上り精度まで要求される所まで来
ている。又、原価低減にしても加工時間を従来の１／２
或いは１／３とし、加工費の大幅なコスト低減が要求さ
れている。従来、下穴加工は一般にボール盤、旋盤或い
はマシニングセンター等が使われていたが、ボール盤の
ドリル、旋盤のバイト等の何れにも、刃物精度にバラツ
キがあることより、まとまった数のものを全て要求寸法
（特に面仕上精度）通りに加工することは不可能であっ
た。従って、このバラツキ（変形）を次の工程で修正す
ることが必須となる。又、下穴加工後に材料の強度アッ
プ等を目的に行なわれる熱処理工程でも変形は、つきも
のであった。この変形を矯正、修正しながら内径を仕上
げる手段として従来使われている装置にホーニング盤と
か、ボアフィニッシングマシンがある。

【０００３】ここに於いて上記ホーニグ盤及びボアフィ
ニッシングマシンの加工寸法或いは設備概要を説明す
る。先ずホーニング盤について、ホーニング盤は、旋
盤、リーマ仕上げ、中ぐり盤、研削盤などで加工された
面を精密に仕上げるために、ホーン仕上げ（とぎ上げ）
を行う機械である。図１０に示すように、ホーンという
保持具に数個のといしを取り付け、ホーンをゆっくり回
転させながら、穴の中で上下に往復運動させ、図１１の
ようなあや目模様を作る。ホーンに取り付けたといし
（ホーニングといし）は、ばね、油圧などの力で穴の内
面に押し付けられ、前加工の精度不良（変形）を修正
し、仕上げ面を平滑にする。この方法は、油圧シリン
ダ、内燃機関のシリンダ、その他高精度を必要とする機
械部品の穴の仕上げ加工に多く用いられている。ホーニ
ング盤での仕上げ代は、一般に０．０２５〜０．０５ｍ
ｍであり、また、研削液は灯油や軽油などにラード（豚
脂）や硫黄含有物などを混ぜたものが一般に用いられ
る。

【０００４】ホーン仕上げで得られる寸法精度は真円
度、円筒度とも５ミクロン、表面粗さは３Ｓ程度であ
る。特に精度を要するものに対しては、二段加工（工程
を二つに分けて、初め荒ホーン仕上げで、穴そのものの
前加工によって生じたテーパやうねりを矯正して、真円
度や円筒度の修正を行い、さらに次の工程で仕上げのホ
ーン仕上げを行う方法）を行えば、表面粗さを、２Ｓ程
度に仕上げることができるものである。ところが真円
度、円筒度とも５ミクロンの寸法精度では先にも記述し
た如く、省エネ向上で要求される精度には到達できな
い。又、２段階に仕上げるものにあっては、時間がかか
りすぎ、とても原価的に合わない。更には、ホーニング
盤の仕上げ代は、先にも記述した如く、０．０２５〜
０．０５ｍｍであることより、下穴加工時或いは熱処理
工程で、これ以上の変形が出るようなことがあると、こ
の変形は修正出来ないと云う課題があった。

【０００５】次に図１２〜図１３をもって、ボアフィニ
ッシングマシンについて説明する。図１２、１３はダイ
ヤモンドリーマを備えたボアフィニッシングマシンを示
すものである。図中３０はボアフィニッシングマシンの
コラムで、側部に昇降用ねじ軸３１が回転自在に並設し
てある。この昇降用ねじ軸３１の上端はコラム３０の頂
部に設置した昇降用電動機３２の駆動軸３３にカプラー
３４をもって接続してある。３５はボアフィニッシング
マシンの駆動部ハウジングで、一端面に突設したアーム
３６の先端に一体的に設けたナット部３７を上記昇降用
ねじ軸３１に螺合して、コラム３０の側部に昇降自在に
設けられている。このハウジング３５の上部には、図１
２に示すように、ダイヤモンドリーマ回転駆動用の主電
動機３８、リーマ外径拡縮調整用電動機３９、リーマ振
動用の電動機４０の順に各電動機が並列に設置してあ
る。上記主電動機３８の下側のハウジング３５の内部に
は、伝動軸４１が主回転軸駆動用の回転筒４２と並行に
ハウジング３５に回転自在に軸承して縦に設けてある。
この伝動軸４１の上端は電動機３８の駆動軸４３と連結
し、下端には歯付プーリ４４が取付けてある。

【０００６】上記回転筒４２はリーマ外径拡縮調整用電
動機３９の下側のハウジング３５と、ハウジング下部に
固定した軸受部材４５とにわたり上下の複数個所を回転
自在に軸承して縦に設けられている。この回転筒４２の
軸承部間の外周囲には歯付プーリ４６が嵌着してあり、
その歯付プーリ４６と伝動軸端の上記歯付プーリ４４と
にわたりタイミングベルト４７を巻回して、上記主電動
機３８により回転筒４２を回転する伝動機構を構成して
いる。上記回転筒４２には、下端にダイヤモンドリーマ
５０の装着部４９を備えた中空の研削用の主回転軸４８
が、ハウジング３５の内部から軸受部材４５の下側に装
着部４９が突出位置するところまで棒通してある。この
主回転軸４８は図１３に示すように、側部に設けた軸方
向のキー溝５１と回転筒側から嵌合したキー部材５２と
により軸方向に可動自在に回転筒４２に係合され、その
キー部材５２を介して回転筒４２と共に回転駆動するよ
うにしてある。

【０００７】上記主回転軸４８の内部には、ダイヤモン
ドリーマ５０の上記研削部の外径を拡縮する拡径用の回
転軸５３が回動自在に挿入してある。上記構成のボアフ
ィニッシングマシンでは、上記ダイヤモンドリーマ５０
を装着部４９に挿入して、上記ダイヤモンドリーマ５０
の回転シャフトの外端の接続端子５４ａを上記回転軸５
３の下端の継手５３ａに直接又は中継軸（図示せず）を
介して嵌合し、またシャトル部をねじ止めにより上記装
着部４９に固着して、ダイヤモンドリーマ５０を上記主
回転軸４８に容易に装着することができる。

【０００８】このようなボアフィニッシングマシンにお
いて、ダイヤモンドリーマ５０による研削仕上げ加工等
は、上記主電動機３８による回転力を上記伝動軸４１と
プーリ４４、４６及びタイミングベルト４７とを介して
上記回転筒４２に伝達することにより容易に行い得る。
回転筒４２における回転伝達は上下の軸承間にて行われ
ることから、軸端にて伝達を行った場合に生じがちな回
転振れが起こらず、したがってキー部材５２により回転
筒４２と共に回転する主回転軸４８にも回転振れが起き
ないので、ダイヤモンドリーマ５０における偏心回転が
防止されて、高精度の研削仕上げが行なえるようにな
る。また、電動機からカプラーを介して接続してある主
回転軸が回転と同期して上下振動を行なうカム機構の主
軸ヘッドを有した小型のボアフィニッシングマシンもあ
る。上記ホーニング盤及びボアフィニッシングマシンの
機械的精度及び加工時間は、表１に示す通りである。

【表１】

【０００９】この表１より本発明の内径仕上加工装置と
しては、ボアフィニッシングマシンが良いことは判る
が、このボアフィニッシングマシンだけでは、下穴加工
時或いは熱処理工程で出来た変形の矯正、修正にも限度
があることより種々、検討がなされているが、うまい解
決策を見出せる所まで至っていないのが現状である。何
故ならば上記したホーニング盤にしろ、ボアフィニッシ
ングマシンは超仕上加工には向いているが、下穴加工時
或いは熱処理工程時に出来る変形は上記ホーニング盤や
ボアフィニッシングマシンのツールの取代では吸収出来
ない変形量のものもあるからに他ならない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】超仕上精度を要求され
るシリンダー等は、下穴加工、熱処理工程で変形が伴
う。この変形を、現時点では最高級の内径仕上機とされ
ているボアフィニッシングマシンを用いて内径仕上げし
ても、上記変形が大き過ぎると矯正、修正が出来ないの
が現状であった。この為、これの出来る内径仕上加工装
置と内径仕上加工方法の提案が待たれる所である。又、
上記数台に分けた加工機を経由してシリンダー材を仕上
げる際、ワークセットにバラツキがあると機械装置側の
バラツキを最小限としたとしても、搬送側（特に人為
的）にバラツキが出てしまうことが考えられるので、こ
れを最小に抑える必要があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべくなされたものである。即ち、砥石を使ってワーク
の内径を仕上げる内面研削機とダイヤモンドリーマを使
って、ワークの内径を超仕上するボアフィニッシングマ
シンと、上記内径研削機と、ボアフィニッシングマシン
間のワーク移動等を動力で行なう搬送手段とを同一機体
内に有し、内面研削機で加工されたワークがボアフィニ
ッシングマシンを経て、上記搬送手段に依って取出口に
出てくるようにしたものである。こうすることにより、
下穴加工時或いは熱処理工程で出来た変形を矯正、修正
を可能としたものである。又数段階に分けて超仕上を行
なうべくボアフィニッシングマシンを数台並べたものに
あっても、ワークのセット作業を人為的バラツキのない
搬送手段としたので、ワークの固定側のバラツキを最小
限とすることが出来るものである。換言すると、下穴加
工時、熱処理過程で出る変形を内面研削機を使って矯
正、修正し、その後、ボアフィニッシングマシンを使っ
て超仕上をし、要求される精度を出すようにしたもので
ある。本発明は、上記の他変形を矯正、修正可能な加工
方法をも提供するものである。即ち、内径仕上げ加工方
法としては、ボール盤、旋盤或いはマシニングセンター
等をもって下穴を明けシリンダー材等のワークを作り、
次いでそのワークに熱処理を施し、その後ボアフィニッ
シングマシンに取付けたダイヤモンドリーマで内径仕上
を行う内径仕上加工方法に於いて、上記ボアフィニッシ
ングマシンの加工前にシリンダー等の熱処理時に出来た
曲がりを矯正、修正するのに、上記ボアフィニッシング
マシンと同じ装置内に組み込まれた内面研削機を使用す
るようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の詳細を図に示す一実
施例で説明する。図１は本発明を備えた内面仕上加工機
の正面図、図２は図１の上面図、図３は図１の側面図、
図４は図１の内面仕上加工機でワークを加工した時の工
程図、図５は図１中の内面研削機の砥石動作図、図６は
図１のボアフィニッシングマシンに使われるダイヤモン
ドリーマの説明図。図１〜図５に於いて、１は内径仕上
加工装置、この内径仕上加工装置１は砥石１８（図５）
を使ってワークの内径を仕上げる内面研削機２、ダイヤ
モンドリーマを使って内径を仕上げるボアフィニッシン
グマシン３、４、５を有している。６はワーク供給ボッ
クス７より内面研削機２の前のアイドル位置１７ａにワ
ーク８（図５）を供給する搬送ロボット、９は内面研削
機２で加工するワーク８の砥石と逆回転する受治具、１
０、１１、１２ではボアフィニッシングマシン３、４、
５で加工するワーク８の受治具、１３はボアフィニッシ
ングマシン５で加工し終わったワーク８を受治具により
ワークを取り出し、ワーク返送コンベア１４に載せる搬
送ロボット。尚、返送コンベア１４で投入側に戻された
ワークは搬送ロボット６により返送コンベア１４より返
却ボックス１５に戻されるものである。１６はアイドル
位置から加工位置、加工位置からアイドル位置（１７ａ
から９，９から１７ｂ）（１７ｂから１０、１０から１
７ｃ）（１７ｃから１１，１１から１７ｄ）（１７ｄか
ら１２、１２から１７ｅ）までを４ケ所同期させて搬送
するワーク受渡しロボットである。また、アイドルステ
ーション１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅでは
そこで寸法測定、エアーブロー等を行なう場合もある。
上記内面仕上加工装置１の特徴とする所は内面研削機２
の次に隣り合わせてボアフィニッシングマシン３（４、
５）があると云う点である。

【００１３】次に上記内面研削機２、ボアフィニッシン
グマシン３（４、５）について説明する。先ず内面研削
機２について、この内面研削機２はワーク８に明けられ
た下穴を内面研削するものである。通常このワーク８は
シリンダー、スリーブ等で材質は焼入鋼、軟鋼、ステン
レス、セラミック等である。先の内面研削機２で加工す
る前に上記ワーク８の外形は、所定形状（寸法）に機械
加工等で作られ、シリンダー部となる所の下穴は、旋
盤、ボール盤若しくはマシニングセンター等（図示せ
ず）で明けられている。この旋盤、ボール盤或いはマシ
ニングセンター等を使って明けられるワーク８の下穴は
シリンダー等の最終寸法を例えばφ１５ｍｍ±１ミクロ
ンとすればφ１４．８〜１４．９ｍｍ位であいている。
当然変形を含んでいるものである。このボール盤、旋盤
或いはマシニングセンター等を使っての下穴明け加工が
終わると、上記ワーク８は熱処理工程に回る。加工され
たワーク８に熱処理工程をすると先の下穴部に変形が往
々にして発生する。この変形が発生する原因は熱処理工
程時に温度条件、材料自体の性質、更には外形に偏肉が
あること等に起因して発生するものである。換言すると
ワーク８は、下穴成形時の変形の他にこの熱処理工程で
も変形が生じると云うことで、内面研削機２にはこれら
変形を含んだワークが供給されると云うことである。

【００１４】前記内面研削機２は、この変形を矯正、修
正するものである。これを図５を用いて説明する。２は
内面研削盤、８はワーク（シリンダー）、９は砥石１８
と逆回転する受治具である。この砥石１８は表面にダイ
ヤモンドやボラゾンを電着した砥石である。（これらの
砥石は、砥石の寿命が長い。）又この砥石は矢印方向に
上下する他高速回転を行なう。そして、上記ワーク８の
下穴φ１４．８〜１４．９ｍｍ位を０．０５〜０．１ｍ
ｍ位の取代を研削加工する。即ち、下穴加工及び熱処理
工程時に出来たワーク８の変形をここで矯正、修正し、
真円度、円筒度で５ミクロンを達成するものである。真
円度、円筒度５ミクロンというのは、ワークの変形は矯
正、修正できるが、ホーニング盤のように砥石の往復運
動により、ワークの出入り口が大きくなるからである。
以上の様に上記内面研削機２はφ１４．８〜１４．９ｍ
ｍ位の下穴をφ１４．９〜１４．９５ｍｍ位迄に研削す
る過程で、下穴加工時或いは熱処理工程で出来た変形を
矯正、修正し、次の工程に回すものである。換言すると
上記内面研削機２は、先の下穴加工時或いは熱処理工程
で出来た変形を取り除くに、十分な矯正、修正能力をも
っている他、ホーニング盤等と比較し、加工時間が１／
２〜１／３で済むものであると云うことである。次の工
程は先にも示した如く本発明の場合、人力に依らずに動
力の搬送ロボット１３が移送するので、上記ワークをセ
ットするのにバラツキなく、しかもワークセット位置が
受治具１０、１１、１２に対して常に同じ姿勢でセット
されることに依り、移送時に出来るバラツキはここでは
最小限とすることが出来るものである。

【００１５】次にボアフィニッシングマシン３について
説明する。このボアフィニッシングマシン３を最終加工
仕上に利用する点は、従来例でも説明した如く、ホーニ
ング盤よりこのボアフィニッシングマシンの方が加工精
度は勿論、加工時間が短く大幅な原価低減が見込めるか
らである。又、ボアフィニッシングマシン自体の構成は
先に説明した通りのものであることより、ここでは、こ
のボアフィニッシングマシンでのワークの仕上の仕方及
び刃物とダイヤモンドリーマ１９に付いて図６を用いて
説明する。本発明に使用するボアフィニッシングマシン
のダイヤモンドリーマ１９は０〜１．０ｍｍの上下振動
で回転数は１５００ＲＰＭ以下で、先の内面研削機２で
研削したφ１４．９〜１４．９５ｍｍ位で真円度、円筒
度５ミクロン位の穴径を、φ１５．０ｍｍで真円度、円
筒度１ミクロン以下の設計要求寸法にすべく超精密加工
する。又、このボアフィニッシングマシン３は、ワンパ
スで内径を仕上げるもので、従来のホーニング盤の如く
往復運動しないのでワークの下穴入口部が刃物の出入り
で設定値より大きくなってしまうことがない他、ホーニ
ング盤と違いリーマ径を仕上り寸法に設定しておくの
で、ワンパス仕上げが出来るものである。尚、上記ボア
フィニッシングマシン３を本実施例の如く３セット併設
した時は、１セットのボアフィニッシングマシン３で仕
上り寸法を形成するのではなく、３セットに分けて徐々
に仕上げていくものである。こうすることにより要求仕
様である内径の真円度、円筒度１ミクロンが達成しやす
いものである。

【００１６】次にダイヤモンドリーマ１９の構造を図
６、図７を用いて説明する。２０はダイヤモンドリーマ
１９の拡縮刃物部で電着にてダイヤモンド粉が装着され
ている。２１はパイロットガイド部、２２はパイロット
ガイド部２１より拡縮刃物部２０側へ押込まれる拡縮手
段、この拡縮手段２２は推進雄ねじ部材をレンチ等で回
し、コーンブッシュ２３を介してテーパーコーン２４が
押されて拡縮刃物部２０の拡縮スリット２５を均一の力
で開拡調整し、逆にレンチ等を回すとテーパーコーン２
４を引いて拡縮刃物部２０の拡縮スリット２５を縮小調
整できるものである。次に図４をもって内径仕上加工機
１内でワーク（部品たるシリンダー）の流れを説明す
る。先ず、ワーク供給ボックス７には、シリンダー等を
形成するワーク８が納められている。ワーク８は外形形
状寸法が所定の形状に仕上げられ、且つシリンダーを形
成する下穴が旋盤、ボール盤或いはマシニングセンター
等であけられている。又このワーク８は、焼入鋼、軟鋼
等を使用しているので、上記下穴加工後、熱処理を行う
ワークは熱処理工程に回され、熱処理が終了している。
換言するとワーク８は、下穴加工時及び熱処理工程時に
出来た変形を含んでいるもので、下穴径は例えばφ１
４．８〜１４．９ｍｍ位のものである。

【００１７】このワーク供給ボックス７内のワーク８
は、搬送ロボット６によりアイドルステーション１７ａ
にセットされてからワーク受渡しロボット１６で受治具
９にセットされる。ここで内面研削機２の砥石１８によ
り先の変形はほぼ修正される。この時の削り代は、０．
０５〜０．１ｍｍ位である。この内面研削が終了する
と、ワークはボアフィニッシングマシン３にワーク受渡
しロボット１６を使ってアイドルステーション１７ｂ経
由で移送される。ボアフィニッシングマシン３、４、５
では、ダイヤモンドリーマ１９により内面研削機２が仕
上げたφ１４．９〜１４．９５ｍｍ位で真円度、円筒度
５ミクロン位の穴をφ１５．０ｍｍで真円度、円筒度１
ミクロンの精密仕上加工を施す。換言すると、上記ワー
ク８はこの３セットのボアフィニッシングマシン３、
４、５で仕上げされている間に真円度１ミクロン以内、
円筒度１ミクロン以内、面粗度０．８Ｓ以内を達成する
ものである。以上の工程を経たワークは、搬送ロボット
１３により返送コンベア１４に載せられ、返却ボックス
１５側に戻される。尚、返送コンベア１４から返却ボッ
クス１５への移送は搬送ロボット６により行なわれるも
のである。

【００１８】又、本装置は、制御盤を有し、ワーク８の
流れ（内面研削機からボアフィニッシングマシン）への
移動及び研削代、内面仕上状態を自動的に制御すること
は勿論、出来上がったワークの返却ボックスへの移送を
自動的に行なうものである。又、この内径仕上加工装置
は幅２５００〜３０００ｍｍ、高さ１５００〜２０００
ｍｍ、奥行１５００〜２０００ｍｍと工場内への設置が
容易な寸法に作られているものである。更には、ダイヤ
モンドリーマとしては図６、図７に示すように公知のも
のを使用しても良いが図８、図９に示す如き、本発明で
開発したダイヤモンドリーマを使用しても良い。ここ
で、図８、図９に示すダイヤモンドリーマについて説明
する。図６に示すダイヤモンドリーマ１９の拡縮刃物部
２０の拡縮を行うテーパーコーン２４は円錐台形をなし
ていた為に、テーパーコーンの最大径部で上記拡縮刃物
部２０が図７に示す如く太鼓状にふくらむ傾向にあっ
た。この為、この拡縮刃物部２０は加工時ワーク８と点
接触となりワーク８の変形に追従してしまう。

【００１９】これを解決したのが図８、図９に示すダイ
ヤモンドリーマ１９である。このものは、コーンブッシ
ュ２３とテーパーコーン２４が図６、図７と異なるもの
である。即ち、図８、図９に示すテーパーコーン２４は
外周にはテーパーがなく、円筒状のもので、内径がテー
パー部２４ａをもっているものである。２６は上記テー
パーコーン２４に設けられた切溝、この切溝２６は図で
はスパイラル形状をしているが、ストレート形状であっ
ても良い。また、コーンブッシュ２３は図８にも示す如
く、押ネジ２７の先端部に一体に形成され先端部は先細
のテーパー部２３ａとされる。このテーパー部２３ａは
先のテーパーコーン２４ａに合致し、押ネジ２７が矢印
方向に推進すると、テーパー部２３ａがテーパーコーン
２４のテーパー部２４ａ内を進む、このことによりテー
パーコーン２４の外形が切溝２６を広げながら拡張す
る。これにより拡張刃物部２０の平行部２０ａも拡縮ス
リット２５を利用し拡張するものである。換言すると、
図８、図９に示す、１０〜２０ｍｍ位の長さを有すテー
パーコーン２４は拡縮刃物部２０の平行部２０ａ全体を
均一に拡張するものであるから、図７の如く、太鼓状に
膨らむことなく、均一に拡縮するものである。このこと
により、加工時ワーク８と面接触となりワーク８の変形
に追従しなくなるものである。

【００２０】このようにして内面研削機２とボアフィニ
ッシングマシン３をもった内径仕上加工装置に投入され
たワーク８は、変形を矯正、修正され、且つ真円度、円
筒度、面粗度ともに設定値を満足したワーク８となるも
のである。次に内径仕上げ加工方法について、ボール
盤、旋盤或いはマシニングセンター等をもって下穴を明
けシリンダー材等のワークを作り、次いでそのワークに
熱処理を施し、その後ボアフィニッシングマシンに取付
けたダイヤモンドリーマで内径仕上を行っていた従来加
工方法では、先にも説明した如くボアフィニッシングマ
シン自体が超精密仕上加工機であり、もともと、取代
（削り代）を大きくとらない装置であった為に、下穴加
工時、或いは熱処理加工時に出る変形量の方が大きくな
ってしまう為、またツール（ダイヤモンドリーマ）が変
形に追従してしまう為、上記ボアフィニッシングマシン
では上記変形を完全には矯正、修正することは出来な
い。そこで、本発明に於いては、上記ボアフィニッシン
グマシンの加工前にシリンダー等（ワーク）の熱処理時
に出来た変形を矯正、修正するのに、上記ボアフィニッ
シングマシンと同じ装置内に組み込まれた内面研削機を
使用するようにしたものである。このようにすることに
より、当初の目的を達成することが出来るものである。

【００２１】以上説明した如く、本発明は内面研削機と
ボアフィニッシングマシンとを組合せ、一つの装置とし
たものであるから、単時間に高精度の内径仕上加工装置
が得られるものである。ホーニング盤でも数台並べれば
変形は、ある程度矯正、修正することが出来るが、表１
でも説明した如く、加工時間がボアフィニッシングマシ
ンの３倍以上の時間がかかる。又、ホーニング盤はボア
フィニッシングマシンの真円度１ミクロンに対し、５ミ
クロンと云うことで、現在の設計要求には到達出来ない
ものであった。一方旋盤等で下穴加工したワークを直接
ボアフィニッシングマシンで仕上げようとすると、削り
代が小さく、またダイヤモンドリーマが穴の変形に追従
してしまう為、下穴加工時或いは熱処理工程で出た変形
を完全には矯正、修正することが出来なかった。以上の
如く、本発明は設計要求性能とコスト低減の両方を同時
に満足させたものであるのに対し、ホーニング盤、ボア
フィニッシングマシン単体では何れも、上記性能コスト
を同時に満足させることが出来ないものであった。尚、
本実施例においては内面研削機２をボアフィニッシング
マシンの前に設置した例で説明したが、複数代設置され
たボアフィニッシングマシンの中間に上記内面研削機２
を設置しても良いことは勿論であり、内径研削機２を１
台でなく、２台，３台と複数台設置することも本願の範
囲に含まれるものである。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上説明した如く、砥石を使っ
てワークの内径を仕上げる内面研削機と、ダイヤモンド
リーマを使って、ワークの内径を超仕上するボアフィニ
ッシングマシンと、上記内面研削機と、ボアフィニッシ
ングマシン間のワーク移動等を動力で行う搬送手段とを
同一機体内に有し、内面研削機で加工されたワークがボ
アフィニッシングマシンを経て、上記搬送手段に依って
取出口に出てくるようにしたものであるから、下穴加工
時或いは熱処理工程で出来る変形を、矯正、修正して設
計値に入るワーク（例えばシリンダー）を得ることが出
来る他、従来この種工程を経ようとすると、別々の所に
設置されたマシンの所に作業者がもって行き、いちいち
セットして目的の加工をしなければならなかったもの
を、１つの機械装置にワークを投入すると、上記内面研
削機とボアフィニッシングマシンが同期して動き設定し
た時間に完成品が得られると云う、非常に合理的な機械
装置を得ることが出来るものである。

【００２３】又、内面研削機、ボアフィニッシングマシ
ン間でセットミス、誤差を出す確率が非常に少なくなる
ので、従来工法に比較し、大幅な精度アップが図れるこ
とは勿論、加工費も従来の１／２〜１／３の低減が図れ
るものである。又本発明は、ボール盤、旋盤或いはマシ
ニングセンター等をもって下穴を明けシリンダー材等の
ワークを作り、次いでそのワークに熱処理を施し、その
後ボアフィニッシングマシンに取付けたダイヤモンドリ
ーマで内径仕上を行なう内径仕上加工方法に於いて、上
記ボアフィニッシングマシンの加工前にシリンダー等の
熱処理時に出来た変形を修正するのに、上記ボアフィニ
ッシングマシンと同じ装置内に組み込まれた内面研削機
を使用するようにしたものであるから、ボール盤、旋盤
或いはマシニングセンター等で下穴を開けた時に出来る
変形及び熱処理工程時に出来る変形を確実に矯正、修正
することが出来、設計値を満足するワーク製作方法が得
られるものである。尚、ホーニング盤の問題点であった
加工しようとする下穴入口部を砥石が往復することによ
り広げてしまうと云う問題点は当然解消されるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を備えた内径仕上加工装置の正面図。

【図２】図１の上面図。

【図３】図１の側面図。

【図４】図１の内径仕上げ加工機でワークを加工した時
の工程図。

【図５】図１中の内面研削機の砥石動作図。

【図６】図１のボアフィニッシングマシンに使われるダ
イヤモンドリーマの説明図。

【図７】図６の要部詳細断面図

【図８】図６とは異なるダイヤモンドリーマを説明する
図。

【図９】図８の要部詳細断面図

【図１０】従来使用されているホーニング盤のホーン仕
上の原理図。

【図１１】上記ホーンの仕上面を示す図。

【図１２】リーマを備えたボアフィニッシングマシンの
ハウジングを縦断して示す側面図。

【図１３】同上のリーマ駆動部の縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 内径仕上加工装置 ２ 内面研削機 ３ ボアフィニッシングマシン ４ 〃 ５ 〃 ６ 搬送ロボット ７ ワーク供給ボックス ８ ワーク ９ 砥石と逆方向に回転する受治具 １０ 受治具 １１ 〃 １２ 〃 １３ 搬送ロボット １４ 返送コンベア １５ 返却ボックス １６ ワーク受渡ロボット １７ａ アイドルステーション〃 １７ｂ 〃 １７ｃ 〃 １７ｄ 〃 １７ｅ 〃 １８ 砥石 １９ ダイヤモンドリーマ ２０ 拡縮刃物部 ２０ａ 拡縮刃物部平行部 ２１ パイロットガイド部 ２２ 拡縮手段 ２３ コーンブッシュ ２３ａ コーンブッシュテーパー部 ２４ テーパーコーン ２４ａ テーパーコーンのテーパー部 ２５ 拡縮スリット ２６ 切溝 ２７ 押ネジ ３０ ボアフィニッシングマシンのコラム ３１ 昇降用ねじ軸 ３２ 昇降用電動機 ３３ 昇降用電動機の駆動軸 ３４ カプラー ３５ 駆動部ハウジング ３６ 駆動部ハウジングに突設したアーム ３７ ナット部 ３８ 主軸駆動用電動機 ３９ リーマ外径拡縮調整用電動機 ４０ リーマ振動用電動機 ４１ 伝動軸 ４２ 主回転軸駆動用の回転筒 ４３ 電動機３８の駆動軸 ４４ 歯付プーリ ４５ 軸受部材 ４６ 歯付プーリ ４７ タイミングベルト ４８ 主回転軸 ４９ ダイヤモンドリーマ装着部 ５０ ダイヤモンドリーマ ５１ キー溝 ５２ キー部材 ５３ リーマ外径拡縮用回転軸 ５３ａ 回転軸５３の継手 ５４ａ リーマ５０の拡縮用回転シャフトの接続端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砥石を使ってワークの内径を仕上げる内
   面研削機と、ダイヤモンドリーマを使って、ワークの内
   径を超仕上するボアフィニッシングマシンと、上記内面
   研削機と、ボアフィニッシングマシン間のワーク移動等
   を動力で行なう搬送手段とを同一機体内に有し、内面研
   削機で加工されたワークがボアフィニッシングマシンを
   経て、上記搬送手段に依って取出口に出てくるようにし
   たことを特徴とする内径仕上加工装置。
2. 【請求項２】 ボアフィニッシングマシンを複数台設置
   し、ワークの内径を要求仕上精度に徐々に近かずけるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載の内径仕上加工
   装置。
3. 【請求項３】 ボール盤、旋盤或いはマシニングセンタ
   ー等をもって下穴を明けシリンダー材等のワークを作
   り、次いでそのワークに熱処理を施し、その後ボアフィ
   ニッシングマシンに取付けたダイヤモンドリーマで内径
   仕上を行なう内径仕上加工方法に於いて、上記ボアフィ
   ニッシングマシンの加工前にシリンダー等の熱処理時に
   出来た変形を矯正、修正するのに、上記ボアフィニッシ
   ングマシンと同じ装置内に組み込まれた内面研削機を使
   用するようにしたことを特徴とする内径仕上加工方法。