JP2019081229A - 内周面加工装置及び内周面加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダボアが形成された工作物のシリンダ部内周面を加工する内周面加工装置及び内周面加工方法において、加工費用を低減すると共に加工品質及び歩留まりの向上を図る。【解決手段】内周面加工装置１は、研削砥石１１でシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研削する研削加工を行う研削加工部１０と、複数のホーニング砥石２１でシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研磨するホーニング加工を行うホーニング加工部２０と、シリンダ部Ｃを研削砥石１１に対峙する研削加工位置と砥石ホルダ２２に対峙するホーニング加工位置とに配置するワーク搬送部３０と、シリンダ部Ｃを上記研削加工位置して内周面Ｃ０に研削加工を行った後、シリンダ部Ｃを上記ホーニング加工位置に配置して内周面Ｃ０にホーニング加工を行う内周面加工制御を実行する制御部４０とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダボアが形成された工作物の該シリンダボアを囲むシリンダ部の内周面を加工する内周面加工装置及び内周面加工方法に関するものである。

従来、自動車のエンジンに用いられるシリンダブロックやバルブシリンダ等、略円柱形状のシリンダボアが形成されたシリンダ部を有する工作物を製造する際に、シリンダ部の内周面の仕上げ加工として、切削加工（ボーリング加工又はリーマ加工）とホーニング加工とが行われている（例えば、下記の特許文献１を参照）。具体的には、鋳造されたシリンダ部を有する工作物に対し、まず、シリンダ部内に切削工具を挿入し、該切削工具を回転させてシリンダ部の内周面に沿って移動させることにより、シリンダ部の内周面を切削する。次に、シリンダ部内にホーニング工具を挿入し、該ホーニング工具を回転させながらシリンダ部の内周面に当接するまで拡径させることにより、シリンダ部の内周面を研磨する。このような切削工程とホーニング工程によってシリンダ部の内径が所望の寸法となるように内周面が加工されていた。

特開２００４−１１４２３６号公報

しかしながら、昨今、自動車のエンジンの低燃費化や信頼性の向上の観点から、従来ＦＣ２５０で構成していたシリンダ部を、ステンレスやＮｉ基合金等の耐熱合金で構成するようになりつつある。ステンレスやＮｉ基合金等の耐熱合金は、硬度が高い難削材であるため、シリンダ部分を難削材で形成すると、表面加工時に、切削工具の摩耗が早い上、チッピングが起こりやすく、工具寿命が著しく短くなるという問題があった。そのため、工具にかかる費用が増大していた。また、切削工具の摩耗やチッピングによってシリンダ部の内径寸法管理が困難になり、後工程のホーニング工程での取代が変動するため、加工品質や加工時間にばらつきが生じるという問題も生じていた。また、これらの問題は、加工品質や歩留まりを低下させるという弊害を招く結果となっていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダボアが形成された工作物の該シリンダボアを囲むシリンダ部の内周面を加工する内周面加工装置及び内周面加工方法において、加工費用を低減すると共に加工品質及び歩留まりの向上を図ることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、シリンダボアが形成された工作物に対し、研削加工とホーニング加工とを行うことでシリンダ部の内周面に加工を施すようにした。

具体的には、第１の発明は、シリンダボアが形成された工作物の該シリンダボアを囲むシリンダ部の内周面を加工する内周面加工装置であって、上記シリンダ部の内径よりも小径の円筒状の研削砥石を有し、該シリンダ部内で該研削砥石を中心線周りに回転させて上記シリンダ部の内周面を研削する研削加工を行う研削加工部と、複数のホーニング砥石と、該複数のホーニング砥石が放射状に装着される円筒状の砥石ホルダとを有し、上記シリンダ部内で上記砥石ホルダを中心線周りに回転させて上記シリンダ部の内周面を研磨するホーニング加工を行うホーニング加工部と、上記研削加工部及び上記ホーニング加工部と上記工作物とを相対的に移動させて、上記シリンダ部を上記研削砥石に対峙する研削加工位置と上記砥石ホルダに対峙するホーニング加工位置とに配置する移動機構と、上記研削加工部と上記ホーニング加工部と上記移動機構の動作を制御して、上記シリンダ部を上記研削加工位置に配置して内周面に上記研削加工を行った後、上記シリンダ部を上記ホーニング加工位置に配置して内周面に上記ホーニング加工を行う内周面加工制御を実行する制御部とを備えていることを特徴としている。

第１の発明では、工作物のシリンダ部の内周面を加工する内周面加工装置が、研削砥石を中心線周りに回転させてシリンダ部の内周面を研削する研削加工部と、複数のホーニング砥石が放射状に装着された砥石ホルダを中心線周りに回転させてシリンダ部の内周面を研磨するホーニング加工部と、シリンダ部を研削砥石に対峙する研削加工位置と砥石ホルダに対峙するホーニング加工位置とに配置する移動機構と、研削加工部とホーニング加工部と移動機構の動作を制御する制御部とを備えるように構成されている。この内周面加工装置では、制御部による内周面加工制御により、工作物のシリンダ部は、研削加工位置に配置されて内周面に研削加工が施された後、ホーニング加工位置に配置されて内周面にホーニング加工が施されることとなる。つまり、上記内周面加工装置によれば、シリンダ部の内周面の研削加工とホーニング加工とを１台の加工装置で行うことができる。このように荒加工から仕上げ加工までを１台の加工装置で行うことができるように構成したため、研削装置とホーニング装置とを別々に設けた場合に比べてシリンダ部の内周面を加工する内周面加工システムを１台の加工装置でコンパクトに構成することができる。また、複数台の装置で内周面加工システムを構成した場合、研削加工後、ホーニング加工を行うために工作物を移動させる距離が長くなり、内周面加工に要する加工時間が長くなるところ、上記内周面加工装置によれば、研削加工とホーニング加工とを１台の加工装置で行えるため、研削加工からホーニング加工への移行が円滑になり、加工時間を短縮することができる。

また、第１の発明では、研削加工部を設け、従来行っていた切削加工の代わりに研削加工を行うこととしている。ここで、研削砥石は、切削工具に比べて安価であり、難削材を加工して摩耗しても研削砥石自体が無くなるまで使い続けることができるため、切削工具に比べて寿命が長い。そのため、上記内周面加工装置によれば、研削加工部を設けて従来行っていた切削加工の代わりに研削加工を施すことにより、内周面加工にかかる費用（特に、工具費）を低減することができる。また、上記内周面加工装置によれば、ホーニング加工の前に研削加工を施すことにより、ホーニング加工の前に切削加工を施す従来技術のように、切削工具の摩耗やチッピングによってシリンダ部の内径寸法管理が困難になることがない。そのため、ホーニング加工での取代が変動するために加工品質や加工時間にばらつきが生じることがなく、加工品質や歩留まりの低下を抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記研削加工部及び上記ホーニング加工部は、上記研削砥石の中心線と上記砥石ホルダの中心線とが平行に配置されると共に上記研削砥石及び上記砥石ホルダがそれぞれの上記中心線方向に進退するように構成され、上記移動機構は、上記工作物を移動させることによって、上記シリンダ部を上記研削加工位置と上記ホーニング加工位置とに配置するワーク搬送部によって構成されていることを特徴としている。

第２の発明では、研削砥石の中心線と砥石ホルダの中心線とが平行に配置されている。そして、移動機構を構成するワーク搬送部によって工作物を移動させることにより、シリンダ部を上記研削加工位置と上記ホーニング加工位置とに搬送することとしている。このように、構成が複雑な研削加工部及びホーニング加工部を移動させるのではなく工作物を移動させるワーク搬送部によって移動機構を構成することにより、移動機構を容易に構成することができる。

第３の発明は、第２の発明において、上記工作物は、等間隔で一列に並ぶ複数の上記シリンダ部を有し、上記制御部は、上記内周面加工制御において、上記工作物を上記複数のシリンダ部の配列方向に送り出して上記複数のシリンダ部を配列順に上記研削加工位置と上記ホーニング加工位置とに順に配置し、上記複数のシリンダ部の内周面に対してその配列順に上記研削加工と上記ホーニング加工とを順に行うように上記研削加工部と上記ホーニング加工部と上記ワーク搬送部の動作を制御することを特徴としている。

第３の発明では、工作物を複数のシリンダ部の配列方向に送り出して複数のシリンダ部を配列順に研削加工位置とホーニング加工位置とに順に配置し、複数のシリンダ部の内周面に対してその配列順に研削加工とホーニング加工とを順に行うようにしている。従って、上記内周面加工装置によれば、シリンダ部を複数有する工作物であっても、複数のシリンダ部の内周面の研削加工とホーニング加工とを１台の加工装置で容易に行うことができる。

第４の発明は、第３の発明において、上記工作物は、等間隔で一列に並ぶ４つの上記シリンダ部を有し、上記４つのシリンダ部は、順に並ぶ第１シリンダ部と第２シリンダ部と第３シリンダ部と第４シリンダ部とによって構成され、上記研削加工部及び上記ホーニング加工部は、上記第３シリンダ部が上記ホーニング加工位置に配置される際に上記第１シリンダ部が上記研削加工位置に配置され、上記第４シリンダ部が上記ホーニング加工位置に配置される際に上記第２シリンダ部が上記研削加工位置に配置されるように構成され、上記制御部は、上記内周面加工制御において、上記第３シリンダ部の内周面に対する上記研削加工と上記第１シリンダ部の内周面に対する上記ホーニング加工とが並行して行われ、上記第４シリンダ部の内周面に対する上記研削加工と上記第２シリンダ部の内周面に対する上記ホーニング加工とが並行して行われるように上記研削加工部と上記ホーニング加工部と上記ワーク搬送部の動作を制御することを特徴としている。

第４の発明では、等間隔で一列に並ぶ４つのシリンダ部を有する工作物を加工対象とし、４つのシリンダ部の配列順、即ち、第１シリンダ部、第２シリンダ部、第３シリンダ部、第４シリンダ部の順に内周面に対して研削加工とホーニング加工とがこの順で行われる。また、上記内周面加工装置では、上記工作物が上記４つのシリンダ部の配列方向に送られて第３シリンダ部が砥石ホルダに対峙するホーニング加工位置に配置される際に、第１シリンダ部が研削砥石に対峙する研削加工位置に配置されることとなり、同様に、工作物が上記４つのシリンダ部の配列方向に送られて第４シリンダ部が砥石ホルダに対峙するホーニング加工位置に配置される際に、第２シリンダ部が研削砥石に対峙する研削加工位置に配置されることとなる。

上記内周面加工装置では、このような構成に基づき、第３シリンダ部の内周面に対する研削加工と第１シリンダ部の内周面に対するホーニング加工とを並行させ、第４シリンダ部の内周面に対する研削加工と第２シリンダ部の内周面に対するホーニング加工とを並行させることとしている。このように、４つのシリンダ部の内周面に対し、研削加工が全て終了した後にホーニング加工を行うのではなく、一部のシリンダ部に対して研削加工とホーニング加工とを並行して行うことにより、４つのシリンダ部の内周面の加工に要する時間を短縮することができる。

第５の発明は、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、上記工作物は、シリンダブロックであることを特徴としている。

第５の発明では、シリンダブロックを加工対象とし、該シリンダブロックのシリンダ部の内周面に対して研削加工とホーニング加工が施される。

第６の発明は、シリンダボアが形成された工作物の該シリンダボアを囲むシリンダ部の内周面を加工する内周面加工方法を前提としている。

そして、第６の発明に係る内周面加工方法は、上記シリンダ部の内周面を研削砥石で研削する研削加工を行った後、上記研削加工によって研削された上記シリンダ部の内周面をホーニング砥石で研磨するホーニング加工を行うことを特徴としている。

第６の発明では、シリンダボアが形成された工作物のシリンダ部の内周面に対し、従来行っていた切削加工の代わりに、研削砥石で内周面を研削する研削加工を行い、その後に、ホーニング砥石で内周面を研磨するホーニング加工を行うこととしている。ここで、研削砥石は、切削工具に比べて安価であり、難削材を加工して摩耗しても研削砥石自体が無くなるまで使い続けることができるため、切削工具に比べて寿命が長い。そのため、上記内周面加工方法によれば、従来行っていた切削加工の代わりに研削加工を施すことにより、内周面加工にかかる費用（特に、工具費）を低減することができる。また、上記内周面加工方法によれば、ホーニング加工の前に研削加工を施すことにより、ホーニング加工の前に切削加工を施す従来技術のように、切削工具の摩耗やチッピングによってシリンダ部の内径寸法管理が困難になることがない。そのため、ホーニング加工での取代が変動するために加工品質や加工時間にばらつきが生じることがなく、加工品質や歩留まりの低下を抑制することができる。

第７の発明は、第６の発明において、工作物は、等間隔で一列に並ぶ４つの上記シリンダ部を有し、上記４つのシリンダ部は、順に並ぶ第１シリンダ部と第２シリンダ部と第３シリンダ部と第４シリンダ部とによって構成され、上記４つのシリンダ部の内周面に対して該４つのシリンダ部の配列順に上記研削加工と上記ホーニング加工とをこの順で行い、上記第３シリンダ部の内周面に対する上記研削加工と上記第１シリンダ部の内周面に対する上記ホーニング加工とを並行させ、記第４シリンダ部の内周面に対する上記研削加工と上記第２シリンダ部の内周面に対する上記ホーニング加工とを並行させることを特徴としている。

第７の発明では、等間隔で一列に並ぶ４つのシリンダ部を有する工作物を加工対象とし、４つのシリンダ部の配列順、即ち、第１シリンダ部、第２シリンダ部、第３シリンダ部、第４シリンダ部の順に内周面に対して研削加工とホーニング加工とがこの順で行われる。また、上記内周面加工方法では、第３シリンダ部の内周面に対する研削加工と第１シリンダ部の内周面に対するホーニング加工とを並行させ、第４シリンダ部の内周面に対する研削加工と第２シリンダ部の内周面に対するホーニング加工とを並行させることとしている。このように、４つのシリンダ部の内周面に対し、研削加工が全て終了した後にホーニング加工を行うのではなく、一部のシリンダ部に対して研削加工とホーニング加工とを並行して行うことにより、４つのシリンダ部の内周面の加工に要する時間を短縮することができる。

第８の発明は、第６又は第７の発明において、上記工作物は、シリンダブロックであることを特徴としている。

第８の発明では、シリンダブロックを加工対象とし、該シリンダブロックのシリンダ部の内周面に対して研削加工とホーニング加工が施される。

以上説明したように、本発明によると、シリンダボアが形成された工作物のシリンダ部内周面を加工する内周面加工装置及び内周面加工方法において、加工費用を低減すると共に加工品質及び歩留まりの向上を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る内周面加工装置の概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示す内周面加工装置の研削砥石部分の横断面図である。 図３は、図１に示す内周面加工装置のホーニングヘッド部分の縦断面図である。 図４は、図３におけるIV−IV線方向の断面図である。 図５は、図１に示す内周面加工装置において、ワークが搬出入位置にある状態を示す斜視図である。 図６は、図１に示す内周面加工装置において、ワークが第１加工位置にある状態を示す斜視図である。 図７は、図１に示す内周面加工装置において、ワークが第２加工位置にある状態を示す斜視図である。 図８は、図１に示す内周面加工装置において、ワークが第３加工位置にある状態を示す斜視図である。 図９は、図１に示す内周面加工装置において、ワークが第４加工位置にある状態を示す斜視図である。 図１０は、図１に示す内周面加工装置において、ワークが第５加工位置にある状態を示す斜視図である。 図１１は、図１に示す内周面加工装置において、ワークが第６加工位置にある状態を示す斜視図である。 図１２は、本発明の実施形態２に係る内周面加工装置の概略構成を示す斜視図である。 図１３は、図１２に示す内周面加工装置において、ワークが搬出入位置にある状態を示す斜視図である。 図１４は、図１２に示す内周面加工装置において、ワークが第１加工位置にある状態を示す斜視図である。 図１５は、図１２に示す内周面加工装置において、ワークが第２加工位置にある状態を示す斜視図である。 図１６は、図１２に示す内周面加工装置において、ワークが第３加工位置にある状態を示す斜視図である。 図１７は、図１２に示す内周面加工装置において、ワークが第４加工位置にある状態を示す斜視図である。 図１８は、図１２に示す内周面加工装置において、ワークが第５加工位置にある状態を示す斜視図である。 図１９は、図１２に示す内周面加工装置において、ワークが第６加工位置にある状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態は、本質的に好ましい例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係る内周面加工装置１を示している。内周面加工装置１は、円柱状のシリンダボアＢが形成されたワーク（工作物）Ｗの該シリンダボアＢを囲むシリンダ部Ｃの内周面を加工するものである。なお、本実施形態１では、内周面加工装置１は、所謂ＮＣ工作機械であり、一列に並ぶ４つのシリンダボアＢが形成されたエンジンブロックを上記ワークＷとし、数値制御によって自動的にシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の研削加工とホーニング加工とを行うように構成されている。

ここで、シリンダ部Ｃは、シリンダブロックからなるワークＷにおいて４つのシリンダボアＢを囲む円筒状の周壁部分を指す。

なお、以下の説明において、図１に示すように、内周面加工装置１の幅方向（紙面右手前から左奥に向かう方向）をＸ軸方向、内周面加工装置１の奥行方向（紙面左手前から右奥に向かう方向）をＹ軸方向、内周面加工装置１の高さ方向（紙面上下方向）をＺ軸方向と呼ぶ。また、Ｘ軸方向に沿って図１の紙面左側を「左側」、紙面右側を「右側」と呼ぶ。さらに、Ｙ軸方向に沿って図１の紙面手前側を「前側」、紙面奥側を「後側」と呼ぶ。

−構成−
図１に示すように、内周面加工装置１は、ベッド２とコラム３とホーニングコラム４とを備えている。ベッド２は、Ｘ軸方向に延びる直方体形状の部材２ａとＹ軸方向に延びる直方体形状の部材２ｂとによって略Ｔ字形状に構成され、水平な設置面に載置されている。コラム３は、Ｚ軸方向に延びる直方体形状の部材によって構成され、ベッド２のＹ軸方向に延びる部材２ｂ上に立設されている。ホーニングコラム４は、コラム３よりも幅狭で高さが低いＺ軸方向に延びる直方体形状の部材によって構成され、コラム３によって荷重が支持されるように、コラム３の上部右側に固定されている。ベッド２とコラム３とホーニングコラム４とで内周面加工装置１の支持構造体が構成されている。

また、内周面加工装置１は、研削加工部１０と、ホーニング加工部２０と、ワーク搬送部（移動機構）３０と、制御部４０とを備えている。研削加工部１０と、ホーニング加工部２０と、ワーク搬送部３０と、制御部４０とは、内周面加工装置１の支持構造体に設けられている。具体的には、研削加工部１０はコラム３に設置され、ホーニング加工部２０はホーニングコラム４に設置され、ワーク搬送部３０及び制御部４０はベッド２に設置されている。

以下、各部の構成について詳述する。

〈研削加工部〉
図１に示すように、研削加工部１０は、研削砥石１１と、研削主軸１２と、研削ホルダ１３と、研削本体部１４と、研削テーブル１５と、Ｚ軸ガイド１６と、自転モータ１７と、Ｚ軸モータ１８とを有している。

図２に示すように、研削砥石１１は、外径がワークＷのシリンダ部Ｃの内径よりも小さい円筒形状に形成されている。

研削主軸１２は、Ｚ軸方向に延びる断面が円柱形状の棒状部材によって構成されている。研削主軸１２の先端（本実施形態では下端）には、中心線Ｚ１が一致するように研削砥石１１が取り付けられている（図２参照）。一方、研削主軸１２の基端（本実施形態では上端）は、研削ホルダ１３に回転自在に保持されている。

研削ホルダ１３は、円筒状に形成され、研削本体部１４に保持されている。また、研削ホルダ１３は、研削主軸１２が自転可能なように、研削主軸１２の基端を回転自在に保持している。

研削本体部１４は、直方体形状に形成され、前方に研削ホルダ１３を保持する一方、後面が研削テーブル１５に固定されている。

研削テーブル１５は、直方体形状の箱状に形成され、前面に上述の研削本体部１４が固定され、後面はＺ軸ガイド１６に噛み合う形状に形成されている。研削テーブル１５は、Ｚ軸ガイド１６によってＺ軸方向に移動可能に構成されている。研削テーブル１５は、Ｚ軸方向に往復移動することにより、研削本体部１４、研削ホルダ１３及び研削主軸１２を介して研削砥石１１をＺ軸方向に上下動させる。

Ｚ軸ガイド１６は、コラム３の前面に設けられたＺ軸方向に長く延びる長尺部材である。本実施形態では、Ｚ軸ガイド１６は、Ｚ軸方向に長い矩形の板状体によって構成されている。Ｚ軸ガイド１６は、コラム３の上端部から下端部に亘って形成されている。なお、Ｚ軸ガイド１６は、研削テーブル１５のＺ軸方向への移動を案内するものであれば、いかなる形状であってもよい。Ｚ軸ガイド１６は、２本のレールによって形成されていてもよい。

自転モータ１７は、研削ホルダ１３の上部に設けられている。自転モータ１７の駆動軸は、研削ホルダ１３の内部において、該研削ホルダ１３に保持された研削主軸１２が自転するように研削主軸１２に連結されている。自転モータ１７が研削主軸１２を自転させると、研削主軸１２に取り付けられた研削砥石１１が中心線Ｚ１を中心に自転する。つまり、研削主軸１２の中心線Ｚ１は、研削砥石１１の自転軸となる。

Ｚ軸モータ１８は、コラム３に設けられている。Ｚ軸モータ１８は、研削テーブル１５がＺ軸ガイド１６に沿ってＺ軸方向に往復移動するように研削テーブル１５に連結されている。Ｚ軸モータ１８が研削テーブル１５を上下動させると、研削本体部１４、研削ホルダ１３及び研削主軸１２を介して研削砥石１１が上下動することとなる。

〈ホーニング加工部〉
図１，図３及び図４に示すように、ホーニング加工部２０は、複数のホーニング砥石２１が取り付けられたホーニング主軸２２と、拡張ロッド２３と、フローティング機構２４と、ホーニング本体部２５と、Ｚ軸ガイド２６と、拡張モータ２７と、回転モータ２８と、Ｚ軸モータ２９とを有している。

ホーニング主軸２２は、Ｚ軸方向に延びる円筒状に形成されている。ホーニング主軸２２は、主軸本体２２ａと中間軸部２２ｂと砥石ホルダ２２ｃとを有している。

主軸本体２２ａは、ホーニング本体部２５内に設けられている。主軸本体２２ａは、基端（本実施形態では上端）がホーニング本体部２５に回転自在に接続され、先端（本実施形態では下端）は、フローティング機構２４に接続されている。

中間軸部２２ｂは、円筒部材によって構成され、基端（本実施形態では上端）がフローティング機構２４に接続され、先端（本実施形態では下端）には、砥石ホルダ２２ｃが接続されている。

砥石ホルダ２２ｃは、中間軸部２２ｂよりも大径な円筒部材によって構成され、先端側にホーニング砥石２１が装着されるスリット２２ｄが複数（本実施形態では６つ）形成されている。砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２は、中間軸部２２ｂの中心線Ｚ２と一致するように形成されている。複数のスリット２２ｄは、砥石ホルダ２２ｃにおいてＺ軸方向の同じ位置に形成され、また、砥石ホルダ２２ｃの周方向に等間隔に並ぶように形成されている。複数のスリット２２ｄには、ホーニング砥石２１がそれぞれ１つずつ砥石ホルダ２２ｃの径方向にスライド自在に装着されている。

各スリット２２ｄに装着されるホーニング砥石２１は、砥石片２１ａと、該砥石片２１ａを保持する板状の支持プレート２１ｂとで構成されている。砥石片２１ａは、Ｚ軸方向に長い矩形板状に形成されている。支持プレート２１ｂは、スリット２２ｄの幅より僅かに薄い厚さのＺ軸方向に長い板状部材に構成され、外側面に砥石片２１ａが固定されている。支持プレート２１ｂは、砥石ホルダ２２ｃに装着された状態において、内側面のＺ軸方向の２箇所が、砥石ホルダ２２ｃの先端側（下側）に向かうほど径方向において内側に向かうように傾斜するテーパ面２１ｃに構成されている。２つのテーパ面２１ｃは、後述する拡張ロッド２３のコーン部２３ｂの外周面（コーン面）と傾斜角度が略等しい傾斜面に構成されている。

このような複数のホーニング砥石２１は、拡張ロッド２３が下側へ移動すると、コーン部２３ｂの外周面（コーン面）に押され、各スリット２２ｄにおいて径方向外側にスライドする。その結果、ホーニング加工部２０の砥石径Ｒ（複数の砥石片２１ａの外接円の直径）が拡大される。なお、ホーニング加工部２０は、砥石径Ｒの最小値がシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の直径よりも小さくなるように構成されている。

また、図示を省略しているが、複数のホーニング砥石２１には、下側に移動した拡張ロッド２３を上側に移動させたときに、各スリット２２ｄにおいて径方向外側にスライドした各ホーニング砥石２１が径方向内側に移動するような力を各ホーニング砥石２１に作用する戻し機構が設けられている。戻し機構は、弾性体であってもよく、リンク部材であってもよい。

拡張ロッド２３は、Ｚ軸方向に延びる棒状に形成され、ホーニング主軸２２の内部に収容されている。拡張ロッド２３は、円柱状のロッド本体２３ａと、２つの円錐形状のコーン部２３ｂとを有している。

ロッド本体２３ａは、中心線がホーニング主軸２２の中間軸部２２ｂ及び砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２に一致するように中間軸部２２ｂ内に収容され、該中間軸部２２ｂに対して軸方向にスライド自在に構成されている。

２つのコーン部２３ｂは、同じ大きさの円錐形状に形成され、頂部がホーニング主軸２２の先端側（本実施形態では下側）を向いた状態で中心線がロッド本体２３ａの中心線と一致するようにロッド本体２３ａの下端部に一体に形成されている。２つのコーン部２３ｂは、外周面（コーン面）が２つのホーニング砥石２１の支持プレート２１ｂのテーパ面２１ｃと傾斜角度が略等しくなるように形成され、上側のコーン部２３ｂの外周面が上側のテーパ面２１ｃに当接し、下側のコーン部２３ｂの外周面が下側のテーパ面２１ｃに当接するような間隔でロッド本体２３ａの軸方向に並んでいる。

この２つのコーン部２３ｂが形成されたロッド本体２３ａの下端部と、上述のホーニング主軸２２の下端部に形成された砥石ホルダ２２ｃと、該砥石ホルダ２２ｃに装着された複数のホーニング砥石２１とによって、ホーニング加工部２０においてホーニング加工を行うホーニングヘッド２０ａが構成される。

フローティング機構２４は、アライメントの誤差やシリンダ部Ｃの熱変形等により、ホーニング加工を施すシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の中心線ＺＣと、該内周面Ｃ０を研磨するホーニング加工部２０の複数の砥石片２１ａに外接する円筒の中心線であって砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２と一致する砥石中心線Ｚ２との位置ずれ（数μｍ程度）を補正してシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の中心線ＺＣとホーニング加工部２０の砥石中心線Ｚ２とを一致させるものである。

フローティング機構２４は、ホーニング主軸２２の主軸本体２２ａと中間軸部２２ｂとの間に設けられ、主軸本体２２ａと中間軸部２２ｂとを連結している。フローティング機構２４は、中間軸部２２ｂを所定範囲内において水平方向に変位自在に保持しつつ、主軸本体２２ａの回転に連動して中間軸部２２ｂが回転するように主軸本体２２ａの回転力を中間軸部２２ｂに伝達するように構成されている。フローティング機構２４は、２つの自在継手を設けることによって実現可能である。

このようなフローティング機構２４により、シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０のホーニング加工を行う際に、シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の中心線ＺＣとホーニング加工部２０の砥石中心線Ｚ２とがずれていても、ホーニング加工部２０のホーニング砥石２１をシリンダ部Ｃ内に挿入して砥石径Ｒを拡大する際に、中心線ＺＣに対して砥石中心線Ｚ２がずれた方向に位置する砥石片２１ａが、シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に当接し、その反作用によってホーニング砥石２１が装着された砥石ホルダ２２ｃに、砥石中心線Ｚ２が中心線ＺＣに一致する方向に力が作用する。これにより、上端がフローティング機構２４に接続され、下端が砥石ホルダ２２ｃに接続されたホーニング主軸２２の中間軸部２２ｂが、砥石ホルダ２２ｃに作用した力の方向に変位し、砥石中心線Ｚ２が中心線ＺＣに一致することとなる。

ホーニング本体部２５は、Ｙ軸方向に長い部材によって形成され、前端部の内部にホーニング主軸２２の主軸本体２２ａを回転自在に保持する一方、後面はＺ軸ガイド２６に噛み合う形状に形成されている。ホーニング本体部２５は、Ｚ軸ガイド２６によってＺ軸方向に移動可能に構成されている。ホーニング本体部２５は、Ｚ軸方向に往復移動することにより、ホーニング主軸２２をＺ軸方向に上下動させる。ホーニング本体部２５には、ホーニング主軸２２の主軸本体２２ａを回転駆動する上述の回転モータ２８が設けられている。

Ｚ軸ガイド２６は、ホーニングコラム４の前面に設けられたＺ軸方向に長く延びる長尺部材であり、本実施形態では、Ｚ軸方向に延びる２本のレール部材によって構成されている。Ｚ軸ガイド２６は、ホーニングコラム４の上端部から下端部に亘って形成されている。なお、Ｚ軸ガイド２６は、ホーニング本体部２５のＺ軸方向への移動を案内するものであれば、いかなる形状であってもよい。Ｚ軸ガイド２６は、Ｚ軸ガイド１６のような形状に形成されていてもよい。

拡張モータ２７は、ホーニング本体部２５の前端部に設けられている。拡張モータ２７の駆動軸は、ホーニング本体部２５の内部において、ホーニング主軸２２内に収容された拡張ロッド２３がＺ軸方向に往復移動するように、拡張ロッド２３のロッド本体２３ａに連結されている。拡張モータ２７は、制御部４０によって動作が制御される。

回転モータ２８は、ホーニング本体部２５に設けられている。回転モータ２８は、ホーニング主軸２２の主軸本体２２ａが自転するように該主軸本体２２ａに連結されている。回転モータ２８がホーニング主軸２２の主軸本体２２ａを回転駆動すると、フローティング機構２４によってその回転力がホーニング主軸２２の中間軸部２２ｂに伝達され、中間軸部２２ｂの下端部に形成された砥石ホルダ２２ｃが中心線Ｚ２周りに自転する。砥石ホルダ２２ｃには、複数のホーニング砥石２１が装着されている。そのため、砥石ホルダ２２ｃの自転により、複数のホーニング砥石２１が、砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２と一致する砥石中心線Ｚ２周りに公転することとなる。

なお、上記砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２が、本発明に係る砥石ホルダ２２ｃの自転軸を構成する。そして、本実施形態では、ホーニング加工部２０は、砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２と研削加工部１０の研削砥石１１の中心線Ｚ１とが平行に配置されるように構成されている。なお、本実施形態では、砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２と研削加工部１０の研削砥石１１の中心線Ｚ１は、Ｘ軸方向に並び、Ｙ軸方向の同じ位置に配置されている。また、砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２と研削加工部１０の研削砥石１１の中心線Ｚ１とは、Ｘ軸方向の間隔が、ワークＷにおいて等間隔に一列に並ぶ４つのシリンダ部Ｃの中心線間距離の２倍（後述する第１シリンダ部Ｃ１と第３シリンダ部Ｃ３の中心線間距離）に等しくなるように設けられている。

Ｚ軸モータ２９は、ホーニングコラム４に設けられている。Ｚ軸モータ２９は、ホーニング本体部２５がＺ軸ガイド２６に沿ってＺ軸方向に往復移動するようにホーニング本体部２５に連結されている。Ｚ軸モータ２９がホーニング本体部２５を上下動させると、ホーニング本体部２５に回転自在に保持されたホーニング主軸２２及び拡張ロッド２３が上下動し、ホーニングヘッド２０ａが上下動することとなる。

〈ワーク搬送部〉
ワーク搬送部３０は、Ｘ軸ガイド３１と、Ｘ軸テーブル３２と、Ｙ軸ガイド３３と、ワークテーブル３４と、Ｘ軸モータ３５と、Ｙ軸モータ３６とを有している。

Ｘ軸ガイド３１は、ベッド２の上面に設けられたＸ軸方向に長く延びる長尺部材である。本実施形態では、Ｘ軸ガイド３１は、Ｘ軸方向に長い矩形の板状体によって構成されている。Ｘ軸ガイド３１は、ベッド２のＸ軸方向の一端部から他端部に亘って形成されている。なお、Ｘ軸ガイド３１は、Ｘ軸テーブル３２のＸ軸方向への移動を案内するものであれば、いかなる形状であってもよい。Ｘ軸ガイド３１は、２本のレールによって形成されていてもよい。

Ｘ軸テーブル３２は、直方体形状に形成され、Ｘ軸ガイド３１の上方に設けられ、下面がＸ軸ガイド３１に噛み合う形状に形成されている。Ｘ軸テーブル３２は、Ｘ軸ガイド３１によってＸ軸方向に移動可能に構成されている。Ｘ軸テーブル３２には、ワークテーブル３４を駆動するＹ軸モータ３６が設けられている。

Ｙ軸ガイド３３は、Ｘ軸テーブル３２の上面に設けられたＹ軸方向に長く延びる長尺部材である。本実施形態では、Ｘ軸ガイド３１は、Ｘ軸方向に長い矩形の板状体によって構成されている。Ｙ軸ガイド３３は、Ｘ軸テーブル３２のＹ軸方向の一端部から他端部に亘って形成されている。なお、Ｙ軸ガイド３３は、ワークテーブル３４のＹ軸方向への移動を案内するものであれば、いかなる形状であってもよい。Ｙ軸ガイド３３は、２本のレールによって形成されていてもよい。

ワークテーブル３４は、直方体形状に形成され、Ｙ軸ガイド３３の上方に設けられ、下面がＹ軸ガイド３３に噛み合う形状に形成されている。ワークテーブル３４は、Ｙ軸ガイド３３によってＹ軸方向に移動可能に構成されている。また、図示を省略するが、ワークテーブル３４の上面は、ワークＷを保持可能なように、ワークＷの底部が嵌まり込む形状に構成されている。このような構成により、ワークテーブル３４は、Ｙ軸方向に往復移動することにより、ワークＷをＹ軸方向に移動させる。

Ｘ軸モータ３５は、ベッド２に設けられている。Ｘ軸モータ３５は、Ｘ軸テーブル３２がＸ軸方向に往復移動するようにＸ軸テーブル３２に連結されている。Ｘ軸モータ３５によってＸ軸テーブル３２がＸ軸方向に移動することにより、Ｘ軸テーブル３２上に設けられたワークテーブル３４がＸ軸方向に移動し、ワークテーブル３４に保持されたワークＷがＸ軸方向に移動することとなる。

Ｙ軸モータ３６は、Ｘ軸テーブル３２に設けられている。Ｙ軸モータ３６は、ワークテーブル３４がＹ軸方向に往復移動するようにワークテーブル３４に連結されている。Ｙ軸モータ３６によってワークテーブル３４がＹ軸方向に移動することにより、ワークテーブル３４に保持されたワークＷがＹ軸方向に移動することとなる。

〈制御部〉
制御部４０は、内周面加工装置１の各種機器の作動を制御するものであり、ベッド２の内部に収容されている。本実施形態では、制御部４０は、研削加工部１０の自転モータ１７及びＺ軸モータ１８、ホーニング加工部２０の拡張モータ２７、回転モータ２８及びＺ軸モータ２９、ワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５及びＹ軸モータ３６の動作を制御する。本実施形態では、制御部４０は、ワークＷの４つのシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に対し、シリンダ部Ｃの配列順に、研削加工を施した後にホーニング加工を施す内周面加工制御を実行するように構成されている。制御部４０は、コンピュータやこれに実装されたプログラム等のソフトウェアで構成されている。制御部４０は、研削加工部１０、ホーニング加工部２０及びワーク搬送部３０の各モータと電気的に接続され、研削加工時、ホーニング加工時、ワークＷを移動させる際に、上記各モータの速度や位置、作動タイミング等を数値制御する。

−内周面加工動作（内周面加工方法）−
次に、内周面加工装置１によるワークＷへの内周面加工動作（内周面加工方法）について説明する。本実施形態では、内周面加工装置１が自動車等のエンジンに用いられるエンジンブロックの製造ラインで用いられ、等間隔で一列に並ぶ４つのシリンダ部Ｃを有するエンジンブロックを、加工対象（ワークＷ）とする場合について説明する。

なお、説明の便宜上、図５においてＸ軸方向に一列に並ぶ４つのシリンダ部Ｃを、Ｘ軸方向の右側から左側へ順に、第１シリンダ部Ｃ１、第２シリンダ部Ｃ２、第３シリンダ部Ｃ３、第４シリンダ部Ｃ４と呼ぶ。

内周面加工装置１には、ワークＷが順次搬入される。制御部４０は、研削加工部１０、ホーニング加工部２０及びワーク搬送部３０の動作を制御することにより、搬入されたワークＷの４つのシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に対し、シリンダ部Ｃの配列順、即ち、第１シリンダ部Ｃ１、第２シリンダ部Ｃ２、第３シリンダ部Ｃ３、第４シリンダ部Ｃ４の順に、研削加工とホーニング加工とを順に行う内周面加工制御を実行する。

〈内周面加工制御〉
制御部４０は、ワーク搬送部３０の各モータの動作を制御して、ワークテーブル３４に保持されたワークＷを、搬出入位置、第１加工位置、第２加工位置、第３加工位置、第４加工位置、第５加工位置、第６加工位置の順に移動させるワーク搬送動作を繰り返し行わせる。また、制御部４０は、ワークＷが第１〜第４加工位置にあるときに、研削加工部１０の各モータ及びワーク搬送部３０の各モータの動作を制御して、ワークＷの各シリンダ部Ｃに対して内周面Ｃ０を研削する研削加工動作を行わせる。さらに、制御部４０は、ワークＷが第３〜第６加工位置にあるときに、ホーニング加工部２０の各モータの動作を制御して、ワークＷの各シリンダ部Ｃに対して内周面Ｃ０を研磨するホーニング加工動作を行わせる。以下、制御部４０による詳細な制御について動作毎に説明する。

［ワーク搬送動作制御］
まず、制御部４０は、ワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５及びＹ軸モータ３６の動作を制御して、ワークテーブル３４に保持されたワークＷを搬出入位置に移動させる（図５を参照）。搬出入位置は、図示しないワーク交換装置によってワークＷが搬入、搬出される位置である。本実施形態では、図５に示すように、Ｘ軸テーブル３２がＸ軸ガイド３１の左側端部付近にあり、このＸ軸テーブル３２上においてワークテーブル３４がＹ軸ガイド３３の前側端部付近にあるとき、ワークＷが搬出入位置に配置される。この位置では、図示しないワーク交換装置によってワークテーブル３４上の処理後のワークＷが取り除かれ、ワークテーブル３４上に未処理のワークＷが供給される。

次に、制御部４０は、ワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５及びＹ軸モータ３６の動作を制御して、ワークＷを第１加工位置〜第６加工位置に順に移動させる（図６〜図１１を参照）。

具体的には、制御部４０は、まず、ワークＷを搬出入位置から第１加工位置に移動させる（図５〜図６を参照）。図６に示すように、第１加工位置は、第１シリンダ部Ｃ１が研削砥石１１に対峙して第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０に研削加工が施される第１シリンダ部Ｃ１の研削加工位置である。本実施形態では、第１加工位置では、第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０の中心線ＺＣと研削砥石１１の中心線Ｚ１とが一致する。制御部４０は、図５〜図６に示すように、ワークテーブル３４をＹ軸ガイド３３に沿って後側へ移動させ、Ｘ軸テーブル３２をＸ軸ガイド３１に沿って右側へ移動させることにより、ワークＷを搬出入位置から第１加工位置に移動させる。なお、制御部４０は、ワークＷを第１加工位置に搬送後、研削加工部１０及びワーク搬送部３０に研削加工動作を行わせて第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０を研削する。

第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０の研削加工が終了すると、制御部４０は、ワークＷを第１加工位置から第２加工位置に移動させる（図６〜図７を参照）。図７に示すように、第２加工位置は、第２シリンダ部Ｃ２が研削砥石１１に対峙して第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０に研削加工が施される第２シリンダ部Ｃ２の研削加工位置である。本実施形態では、第２加工位置では、第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０の中心線ＺＣと研削砥石１１の中心線Ｚ１とが一致する。制御部４０は、図６〜図７に示すように、Ｘ軸テーブル３２をＸ軸ガイド３１に沿って右側へ隣り合うシリンダ部Ｃの中心線間距離分だけ移動させることにより、ワークＷを第１加工位置から第２加工位置に移動させる。なお、制御部４０は、ワークＷを第２加工位置に搬送後、研削加工部１０及びワーク搬送部３０に研削加工動作を行わせて第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０を研削する。

第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０の研削加工が終了すると、制御部４０は、ワークＷを第２加工位置から第３加工位置に移動させる（図７〜図８を参照）。図８に示すように、第３加工位置は、第３シリンダ部Ｃ３が研削砥石１１に対峙して第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０に研削加工が施される第３シリンダ部Ｃ３の研削加工位置であり、第１シリンダ部Ｃ１が複数のホーニング砥石２１が放射状に装着された砥石ホルダ２２ｃに対峙して第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０にホーニング加工が施される第１シリンダ部Ｃ１のホーニング加工位置である。本実施形態では、第３加工位置では、第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０の中心線ＺＣと研削砥石１１の中心線Ｚ１とが一致し、第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０の中心線ＺＣと主軸本体２２ａの中心線とが一致する。制御部４０は、図７〜図８に示すように、Ｘ軸テーブル３２をＸ軸ガイド３１に沿って右側へ隣り合うシリンダ部Ｃの中心線間距離分だけ移動させることにより、ワークテーブル３４を第２加工位置から第３加工位置に移動させる。なお、制御部４０は、ワークＷを第３加工位置に搬送後、研削加工部１０及びワーク搬送部３０に研削加工動作を行わせて第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０を研削し、ホーニング加工部２０にホーニング加工動作を行わせて第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０を研磨する。

第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０の研削加工及び第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０のホーニング加工が終了すると、制御部４０は、ワークＷを第３加工位置から第４加工位置に移動させる（図８〜図９を参照）。図９に示すように、第４加工位置は、第４シリンダ部Ｃ４が研削砥石１１に対峙して第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０に研削加工が施される第４シリンダ部Ｃ４の研削加工位置であり、第２シリンダ部Ｃ２が複数のホーニング砥石２１が放射状に装着された砥石ホルダ２２ｃに対峙して第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０にホーニング加工が施される第２シリンダ部Ｃ２のホーニング加工位置である。本実施形態では、第４加工位置では、第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０の中心線ＺＣと研削砥石１１の中心線Ｚ１とが一致し、第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０の中心線ＺＣと主軸本体２２ａの中心線とが一致する。制御部４０は、図８〜図９に示すように、Ｘ軸テーブル３２をＸ軸ガイド３１に沿って右側へ隣り合うシリンダ部Ｃの中心線間距離分だけ移動させることにより、ワークテーブル３４を第３加工位置から第４加工位置に移動させる。なお、制御部４０は、ワークＷを第４加工位置に搬送後、研削加工部１０及びワーク搬送部３０に研削加工動作を行わせて第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０を研削し、ホーニング加工部２０にホーニング加工動作を行わせて第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０を研磨する。

第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０の研削加工及び第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０のホーニング加工が終了すると、制御部４０は、ワークＷを第４加工位置から第５加工位置に移動させる（図９〜図１０を参照）。図１０に示すように、第５加工位置は、第３シリンダ部Ｃ３が複数のホーニング砥石２１が放射状に装着された砥石ホルダ２２ｃに対峙して第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０にホーニング加工が施される第３シリンダ部Ｃ３のホーニング加工位置である。本実施形態では、第５加工位置では、第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０の中心線ＺＣと主軸本体２２ａの中心線とが一致する。制御部４０は、図９〜図１０に示すように、Ｘ軸テーブル３２をＸ軸ガイド３１に沿って右側へ隣り合うシリンダ部Ｃの中心線間距離分だけ移動させることにより、ワークテーブル３４を第４加工位置から第５加工位置に移動させる。なお、制御部４０は、ワークＷを第５加工位置に搬送後、ホーニング加工部２０にホーニング加工動作を行わせて第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０を研磨する。

第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０のホーニング加工が終了すると、制御部４０は、ワークＷを第５加工位置から第６加工位置に移動させる（図１０〜図１１を参照）。図１１に示すように、第６加工位置は、第４シリンダ部Ｃ４が複数のホーニング砥石２１が放射状に装着された砥石ホルダ２２ｃに対峙して第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０にホーニング加工が施される第４シリンダ部Ｃ４のホーニング加工位置である。本実施形態では、第６加工位置では、第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０の中心線ＺＣと主軸本体２２ａの中心線とが一致する。制御部４０は、図１０〜図１１に示すように、Ｘ軸テーブル３２をＸ軸ガイド３１に沿って右側へ隣り合うシリンダ部Ｃの中心線間距離分だけ移動させることにより、ワークテーブル３４を第５加工位置から第６加工位置に移動させる。なお、制御部４０は、ワークＷを第６加工位置に搬送後、ホーニング加工部２０にホーニング加工動作を行わせて第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０を研磨する。

第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０のホーニング加工が終了すると、制御部４０は、ワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５及びＹ軸モータ３６の動作を制御して、ワークテーブル３４に保持されたワークＷを搬出入位置に移動させる（図５を参照）。なお、本実施形態では、Ｘ軸テーブル３２をＸ軸ガイド３１に沿って左側端部付近まで移動させ、このＸ軸テーブル３２上においてワークテーブル３４をＹ軸ガイド３３に沿って前側端部付近まで移動させることにより、ワークＷを第６加工位置から搬出入位置に移動させる。

以上のようにして、制御部４０によるワーク搬送部３０の各モータの動作制御により、ワークテーブル３４に保持されたワークＷが、搬出入位置、第１加工位置、第２加工位置、第３加工位置、第４加工位置、第５加工位置、第６加工位置の順に移動するワーク搬送動作が繰り返し行われる。

［研削加工動作制御］
制御部４０は、ワーク搬送部３０によって研削加工位置に配置されて研削加工対象となるシリンダ部Ｃ（第１〜第４シリンダ部Ｃ１〜Ｃ４）に対し、研削加工部１０の自転モータ１７及びＺ軸モータ１８を動作させて研削砥石１１を自転させながらシリンダ部Ｃの内部に進出させると共に、ワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５及びＹ軸モータ３６を動作させて、研削砥石１１がシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に当接しながら相対的に回転移動するようにワークＷを変位させてシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研削する。

具体的には、制御部４０は、自転モータ１７を動作させて研削砥石１１を中心線Ｚ１周りに回転（自転）させると共に、Ｚ軸モータ１８を動作させて研削テーブル１５を、研削砥石１１がワークＷの上面よりも上方にある所定の待機位置から研削砥石１１がシリンダ部Ｃ内に位置する研削位置までＺ軸方向の下側へ移動させる。つまり、研削砥石１１を自転させながらシリンダ部Ｃ内に進出させる。

また、制御部４０は、Ｘ軸モータ３５及びＹ軸モータ３６を動作させて、研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０が研削砥石１１の外周面に当接するようにワークＷを変位させ、さらに、研削加工対象となるシリンダ部Ｃの中心線ＺＣが研削砥石１１の中心線Ｚ１周りに回転するようにワークＷを変位させる。このようにワークＷがＸ軸方向及びＹ軸方向に変位することにより、研削砥石１１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に変位しないが、見かけ上、シリンダ部Ｃの内部において、内周面Ｃ０に当接しながら該内周面Ｃ０に沿って回転移動することとなる。

さらに、制御部４０は、自転モータ１７と同時に、Ｚ軸モータ１８を動作させて研削テーブル１５をＺ軸ガイド１６に沿ってＺ軸方向に往復移動させる。その結果、研削砥石１１が、Ｚ軸方向に上下動する。

以上のような研削砥石１１の自転動作、ワークＷのＸ，Ｙ軸方向変位、研削砥石１１の上下動からなる研削加工動作により、研削砥石１１が研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内部において内周面Ｃ０に当接しながら自転し、また、見かけ上、研削砥石１１が研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に沿って回転移動するようにワークＷが変位して研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０が研削砥石１１によって研削される。

各研削加工位置において研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の研削が完了すると、制御部４０は、Ｘ軸モータ３５及びＹ軸モータ３６を動作させてワークＷを元の位置（各シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の中心線ＺＣと研削砥石１１の中心線Ｚ１とが一致する位置）に戻し、Ｚ軸モータ１８を動作させて研削テーブル１５を研削位置から待機位置までＺ軸方向の上側へ移動させる。

［ホーニング加工動作制御］
制御部４０は、ワーク搬送部３０によってホーニング加工位置に配置されてホーニング加工対象となるシリンダ部Ｃ（第１〜第４シリンダ部Ｃ１〜Ｃ４）に対し、ホーニング加工部２０の拡張モータ２７、回転モータ２８及びＺ軸モータ２９を動作させて複数のホーニング砥石２１が放射状に装着された砥石ホルダ２２ｃをシリンダ部Ｃの内部に進出させて自転させることにより、シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研磨する。

具体的には、制御部４０は、まず、Ｚ軸モータ２９を動作させてホーニング本体部２５を、ホーニングヘッド２０ａがワークＷの上面よりも上方にある所定の待機位置からホーニングヘッド２０ａがシリンダ部Ｃ内に位置するホーニング位置までＺ軸方向の下側へ移動させる。つまり、シリンダ部Ｃの内部に複数のホーニング砥石２１が放射状に装着された砥石ホルダ２２ｃを進出させる。なお、このとき、拡張モータ２７は動作せず、ホーニング加工部２０の砥石径Ｒ（複数の砥石片２１ａの外接円の直径）は、最小値になっている。

次に、制御部４０は、ホーニング加工部２０の砥石径Ｒ（複数の砥石片２１ａの外接円の直径）がシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の直径と等しくなるまで拡大するように拡張モータ２７の動作を制御する。

このとき、アライメントの誤差やシリンダ部Ｃの熱変形等によってシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の中心線ＺＣとホーニング加工部２０の砥石中心線Ｚ２とがずれていても、ホーニング加工部２０の砥石径Ｒが拡大する際に、フローティング機構２４によって、中心線ＺＣに対して砥石中心線Ｚ２がずれた方向に位置する砥石片２１ａが、シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に当接し、その反作用によってホーニング砥石２１が装着された砥石ホルダ２２ｃに、砥石中心線Ｚ２が中心線ＺＣに一致する方向に力が作用する。これにより、ホーニング主軸２２の中間軸部２２ｂが、砥石ホルダ２２ｃに作用した力の方向に変位し、砥石中心線Ｚ２が中心線ＺＣに一致することとなる。

また、制御部４０は、回転モータ２８を動作させてホーニング主軸２２の主軸本体２２ａを回転駆動する。回転モータ２８がホーニング主軸２２の主軸本体２２ａを回転駆動すると、フローティング機構２４によってその回転力がホーニング主軸２２の中間軸部２２ｂに伝達されて該中間軸部２２ｂが回転（自転）し、該中間軸部２２ｂの下端部に接続された砥石ホルダ２２ｃも回転（自転）する。これにより、砥石ホルダ２２ｃに装着された複数のホーニング砥石２１は、砥石中心線Ｚ２周りに公転する。

さらに、制御部４０は、Ｚ軸モータ２９を動作させてホーニング本体部２５をＺ軸ガイド２６に沿ってＺ軸方向に往復移動させる。その結果、ホーニング本体部２５に回転自在に保持されたホーニング主軸２２及び拡張ロッド２３が上下動し、ロッド本体２３ａの下端部と砥石ホルダ２２ｃと複数のホーニング砥石２１とによって構成されるホーニングヘッド２０ａがＺ軸方向に上下動する。

以上のような複数のホーニング砥石２１の公転動作及びホーニング砥石２１を含むホーニングヘッド２０ａの上下動からなるホーニング加工動作により、シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０がホーニングヘッド２０ａの複数のホーニング砥石２１によって研磨（ホーニング加工）される。

各ホーニング加工位置においてホーニング加工対象となるシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の研磨（ホーニング加工）が完了すると、制御部４０は、Ｚ軸モータ２９を動作させてホーニング本体部２５をホーニング位置から待機位置までＺ軸方向の上側へ移動させる。

以上のような制御部４０による内周面加工制御により、ワークＷは、ワーク搬送部３０によるワーク搬送動作により、搬出入位置、第１加工位置、第２加工位置、第３加工位置、第４加工位置、第５加工位置、第６加工位置の順に繰り返し配置される。

そして、ワークＷが第１加工位置にあるときには、研削加工部１０及びワーク搬送部３０による研削加工動作によって第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０に対する研削加工のみが行われる。また、ワークＷが第２加工位置にあるときには、研削加工部１０及びワーク搬送部３０による研削加工動作によって第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０に対する研削加工のみが行われる。

一方、ワークＷが第３加工位置にあるときには、研削加工部１０及びワーク搬送部３０による研削加工動作によって第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０に対する研削加工が行われると共に、ホーニング加工部２０によるホーニング加工動作によって第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０に対するホーニング加工が上記研削加工に並行して行われる。また、ワークＷが第４加工位置にあるときにも、研削加工部１０及びワーク搬送部３０による研削加工動作によって第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０に対する研削加工が行われると共に、ホーニング加工部２０によるホーニング加工動作によって第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０に対するホーニング加工が上記研削加工に並行して行われる。

そして、ワークＷが第５加工位置にあるときには、ホーニング加工部２０によるホーニング加工動作によって第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０に対するホーニング加工のみが行われる。また、ワークＷが第６加工位置にあるときにも、ホーニング加工部２０によるによるホーニング加工動作によって第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０に対するホーニング加工のみが行われる。

つまり、制御部４０による上記内周面加工制御により、ワークＷの４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４がその配列順（第１シリンダ部Ｃ１、第２シリンダ部Ｃ２、第３シリンダ部Ｃ３、第４シリンダ部Ｃ４の順）に研削加工位置とホーニング加工位置とに順に配置され、４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４の内周面Ｃ０に対してその配列順に研削加工とホーニング加工とが順に行われる。また、ワークＷが第３加工位置にあるときには、第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０に対する研削加工と第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０に対する研削加工とが並行して行われ（図８を参照）、ワークＷが第４加工位置にあるときには、第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０に対する研削加工と第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０に対する研削加工とが並行して行われる（図９を参照）。

なお、上述のように、ワークＷが第３及び第４加工位置にあるときには、研削加工部１０及びワーク搬送部３０による研削加工動作とホーニング加工部２０によるによるホーニング加工動作とが同時に行われる。

ここで、シリンダ部Ｃの内径よりも小径な研削砥石１１を用いる研削加工動作では、見かけ上、研削砥石１１がシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に当接しながら該内周面Ｃ０に沿って回転移動するようにワーク搬送部３０によってワークＷを変位させる必要があるが、ホーニング加工動作では、砥石ホルダ２２ｃに装着された複数の砥石片２１ａがシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に当接した状態で砥石ホルダ２２ｃを自転させるため、ワークＷを変位させると、シリンダ部Ｃの中心線ＺＣとホーニング加工部２０の砥石中心線Ｚ２（複数の砥石片２１ａに外接する円筒の中心線）とがずれ、砥石片２１ａの偏摩耗を招くおそれがある。

しかしながら、本内周面加工装置１によれば、ホーニング加工部２０にフローティング機構２４を設けている。上述したように、フローティング機構２４は、中間軸部２２ｂを所定範囲内において水平方向に変位自在に保持しつつ、主軸本体２２ａの回転に連動して中間軸部２２ｂが回転するように主軸本体２２ａの回転力を中間軸部２２ｂに伝達するように構成されている。そのため、同一のワークＷの異なるシリンダ部Ｃに対し、ワークＷの変位を伴う研削加工動作とホーニング加工動作とを行う際に、ワークＷの変位によってホーニング加工対象となるシリンダ部Ｃ（第１及び第２シリンダ部Ｃ１，Ｃ２）が変位しても、中間軸部２２ｂの下端に連結された砥石ホルダ２２ｃは、フローティング機構２４によってシリンダ部Ｃの変位に追従することとなる。よって、本内周面加工装置１によれば、ホーニング加工対象となるシリンダ部Ｃの中心線ＺＣとホーニング加工部２０の砥石中心線Ｚ２（複数の砥石片２１ａに外接する円筒の中心線）とがずれず、砥石片２１ａの偏摩耗の発生を抑制することができる。

−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態１によれば、ワークＷのシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を加工する内周面加工装置１が、研削砥石１１を中心線Ｚ１周りに回転させてシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研削する研削加工部１０と、複数のホーニング砥石２１が放射状に装着された砥石ホルダ２２ｃを中心線Ｚ２周りに回転させてシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研磨するホーニング加工部２０と、各シリンダ部Ｃを研削砥石１１に対峙する研削加工位置と砥石ホルダ２２ｃに対峙するホーニング加工位置とに配置するワーク搬送部（移動機構）３０と、研削加工部１０とホーニング加工部２０とワーク搬送部３０の動作を制御する制御部４０とを備えるように構成されている。この内周面加工装置１では、制御部４０による内周面加工制御により、ワークＷの各シリンダ部Ｃは、まず、ワーク搬送部３０によって研削加工位置に配置されて内周面Ｃ０に研削加工が施された後、ワーク搬送部３０によってホーニング加工位置に配置されて内周面Ｃ０にホーニング加工が施されることとなる。つまり、上記内周面加工装置１によれば、シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の研削加工とホーニング加工とを１台の加工装置で行うことができる。このように荒加工から仕上げ加工までを１台の加工装置で行うことができるように構成したため、研削装置とホーニング装置とを別々に設けた場合に比べてシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を加工する内周面加工システムを１台の加工装置でコンパクトに構成することができる。また、複数台の装置で内周面加工システムを構成した場合、研削加工の後、ホーニング加工を行うためにワークＷを移動させる距離が長くなる分、内周面加工に要する加工時間が長くなるところ、上記内周面加工装置１によれば、研削加工とホーニング加工とを１台の加工装置で行えるため、研削加工からホーニング加工への移行が円滑になり、加工時間を短縮することができる。

また、本実施形態１の内周面加工装置１及び内周面加工方法では、ワークＷのシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に対して従来行っていた切削加工の代わりに研削加工を行うこととしている。ここで、研削砥石１１は、切削工具に比べて安価であり、難削材を加工して摩耗しても研削砥石自体が無くなるまで使い続けることができるため、切削工具に比べて寿命が長い。そのため、上記内周面加工装置１及び内周面加工方法によれば、従来行っていた切削加工の代わりに研削加工を施すことにより、内周面加工にかかる費用（特に、工具費）を低減することができる。また、上記内周面加工装置１及び内周面加工方法によれば、ホーニング加工の前に研削加工を施すことにより、ホーニング加工の前に切削加工を施す従来技術のように、切削工具の摩耗やチッピングによってシリンダ部Ｃの内径寸法管理が困難になることがない。そのため、ホーニング加工での取代が変動するために加工品質や加工時間にばらつきが生じることがなく、加工品質や歩留まりの低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、研削砥石１１の中心線Ｚ１と砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２とが平行に配置されている。そして、研削加工部１０及びホーニング加工部２０とワークＷとを相対的に移動させて各シリンダ部Ｃを研削砥石１１に対峙する研削加工位置と砥石ホルダ２２ｃに対峙するホーニング加工位置とに配置する移動機構を構成するワーク搬送部によってワークＷを移動させることにより、各シリンダ部を上記研削加工位置と上記ホーニング加工位置とに搬送することとしている。このように、構成が複雑な研削加工部１０及びホーニング加工部２０を移動させるのではなくワークＷを移動させるワーク搬送部３０によって移動機構を構成することにより、移動機構を容易に構成することができる。

また、本実施形態では、ワーク搬送部３０に、ワークＷを複数のシリンダ部Ｃの配列方向に送り出して複数のシリンダ部Ｃを配列順に研削加工位置（第１〜第４加工位置）とホーニング加工位置（第３〜第６加工位置）とに順に配置し、複数のシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に対してその配列順に研削加工とホーニング加工とを順に行うようにしている。従って、上記内周面加工装置１によれば、シリンダ部Ｃを複数有するワークＷであっても、複数のシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の研削加工とホーニング加工とを１台の加工装置で行うことができる。

また、本実施形態の内周面加工装置１では、等間隔で一列に並ぶ４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４を有するワークＷを加工対象とし、４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４の配列順、即ち、第１シリンダ部Ｃ１、第２シリンダ部Ｃ２、第３シリンダ部Ｃ３、第４シリンダ部Ｃ４の順に内周面Ｃ０に対して研削加工とホーニング加工とを順に行うこととしている。また、上記内周面加工装置１では、ワークＷが上記４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４の配列方向に送られて第３シリンダ部Ｃ３が砥石ホルダ２２ｃに対峙するホーニング加工位置に配置される際に、第１シリンダ部Ｃ１が研削砥石１１に対峙する研削加工位置に配置されることとなり、同様に、ワークＷが上記４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４の配列方向に送られて第４シリンダ部Ｃ４が砥石ホルダ２２ｃに対峙するホーニング加工位置に配置される際に、第２シリンダ部Ｃが研削砥石１１に対峙する研削加工位置に配置されることとなる。

本実施形態では、このような構成に基づき、第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０に対する研削加工と第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０に対するホーニング加工とを並行させ、第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０に対する研削加工と第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０に対するホーニング加工とを並行させることとしている。このように、上記内周面加工装置１及び内周面加工方法によれば、４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４の内周面Ｃ０に対し、研削加工が全て終了した後にホーニング加工を行うのではなく、一部のシリンダ部Ｃに対して研削加工とホーニング加工とを並行して行うことにより、４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４の内周面Ｃ０の加工に要する時間を短縮することができる。

《発明の実施形態２》
実施形態２に係る内周面加工装置１は、実施形態１に係る内周面加工装置１の構成を一部変更したものである。実施形態２に係る内周面加工装置１において行われる内周面加工動作（内周面加工方法）も実施形態１に係る内周面加工装置１において行われる内周面加工動作（内周面加工方法）と一部異なる。詳細な構成については後述するが、実施形態
２に係る内周面加工装置１は、実施形態１に係る内周面加工装置１に設けられていたワークＷをＹ軸方向に移動させる機構（Ｘ軸テーブル３２、Ｙ軸ガイド３３及びＹ軸モータ３６）を省略し、研削砥石１１をＸ軸方向に移動させる機構（Ｘ軸テーブル５１、Ｘ軸ガイド５２及びＸ軸モータ５３）と、研削砥石１１をＹ軸方向に移動させる機構（Ｙ軸テーブル６１、Ｙ軸ガイド６２及びＹ軸モータ６３）を加えたものである。

以下の説明において、図１２に示すように、内周面加工装置１の幅方向（紙面左手前から右奥に向かう方向）をＸ軸方向、内周面加工装置１の奥行方向（紙面右手前から左奥に向かう方向）をＹ軸方向、内周面加工装置１の高さ方向（紙面上下方向）をＺ軸方向と呼ぶ。また、Ｘ軸方向に沿って図１２の紙面左側を「左側」、紙面右側を「右側」と呼ぶ。さらに、Ｙ軸方向に沿って図１２の紙面手前側を「前側」、紙面奥側を「後側」と呼ぶ。

−構成−
図１２に示すように、実施形態２においても、実施形態１と同様に、内周面加工装置１は、ベッド２とコラム３とホーニングコラム４とを備えている。

ベッド２は、実施形態１と同様に、Ｘ軸方向に延びる直方体形状の部材２ａとＹ軸方向に延びる直方体形状の部材２ｂとによって略Ｔ字形状に構成され、水平な設置面に載置されている。なお、実施形態１においてコラム３が立設されていたベッド２のＹ軸方向に延びる部材２ｂは、実施形態１よりも幅広に形成されている。

コラム３は、実施形態１と同様の部材によって構成される一方、ベッド２のＹ軸方向に延びる部材２ｂ上にＹ軸方向に移動可能に設置されている。なお、コラム３は、研削加工部１０の後述するＹ軸テーブル６１とＹ軸ガイド６２とＹ軸モータ６３とによってＹ軸方向に移動可能に構成されている。

ホーニングコラム４は、実施形態１では、コラム３の上部右側に固定されていたが、実施形態２では、コラム３の右側においてベッド２のＹ軸方向に延びる部材２ｂ上に移動不能に立設されている。つまり、実施形態２では、ホーニングコラム４は、コラム３によって荷重が支持されることなく自立している。

このような構成により、ベッド２とコラム３とホーニングコラム４とで内周面加工装置１の支持構造体が構成されている。また、内周面加工装置１は、実施形態１と同様に、研削加工部１０と、ホーニング加工部２０と、ワーク搬送部（移動機構）３０と、制御部４０とを備えている。以下、各部の構成について詳述する。

〈研削加工部〉
図１２に示すように、研削加工部１０は、実施形態１と同様の研削砥石１１と、研削主軸１２と、研削ホルダ１３と、研削本体部１４と、研削テーブル１５と、Ｚ軸ガイド１６と、自転モータ１７と、Ｚ軸モータ１８とを有し、さらに、Ｘ軸テーブル５１と、Ｘ軸ガイド５２と、Ｘ軸モータ５３と、Ｙ軸テーブル６１と、Ｙ軸ガイド６２と、Ｙ軸モータ６３とを有している。なお、研削砥石１１、研削主軸１２、研削ホルダ１３、Ｚ軸ガイド１６、自転モータ１７及びＺ軸モータ１８は、実施形態１と同様に構成されているため、説明を省略する。

研削本体部１４は、直方体形状に形成され、前方に研削ホルダ１３を保持するように構成されている。実施形態２では、研削本体部１４は、後面が研削テーブル１５ではなく、Ｘ軸テーブル５１の前面に固定されている。

研削テーブル１５は、直方体形状の箱状に形成され、前面に上述のＸ軸ガイド５２が固定されている。また、研削テーブル１５は、実施形態１と同様に、Ｚ軸ガイド１６によってＺ軸方向に移動可能に構成されている。

Ｘ軸テーブル５１は、直方体形状の箱状に形成され、前面に上述の研削本体部１４が固定され、後面はＸ軸ガイド５２に噛み合う形状に形成されている。Ｘ軸テーブル５１は、Ｘ軸ガイド５２によってＸ軸方向に移動可能に構成されている。

Ｘ軸ガイド５２は、研削テーブル１５の前面に設けられたＸ軸方向に延びる部材である。本実施形態では、Ｘ軸ガイド５２は、Ｘ軸方向に延びる矩形の板状体によって構成されている。Ｘ軸ガイド５２は、研削テーブル１５の左端部から右端部に亘って形成されている。なお、Ｘ軸ガイド５２は、Ｘ軸テーブル５１のＸ軸方向への移動を案内するものであれば、いかなる形状であってもよい。

Ｘ軸モータ５３は、研削テーブル１５に設けられている。Ｘ軸モータ５３は、Ｘ軸テーブル５１がＸ軸ガイド５２に沿ってＸ軸方向に往復移動するようにＸ軸テーブル５１に連結されている。Ｘ軸モータ５３がＸ軸テーブル５１をＸ軸方向に往復移動させると、研削本体部１４、研削ホルダ１３及び研削主軸１２を介して研削砥石１１がＸ軸方向に往復移動することとなる。

Ｙ軸テーブル６１は、直方体形状の箱状に形成され、上面に上述のコラム３が固定され、下面はＹ軸ガイド６２に噛み合う形状に形成されている。Ｙ軸テーブル６１は、Ｙ軸ガイド６２によってＹ軸方向に移動可能に構成されている。

Ｙ軸ガイド６２は、ベッド２のＹ軸方向に延びる部材２ｂの上面に設けられたＹ軸方向に延びる部材である。本実施形態では、Ｙ軸ガイド６２は、Ｙ軸方向に延びる矩形の板状体によって構成されている。Ｙ軸ガイド６２は、ベッド２のＹ軸方向に延びる部材２ｂの前端部から後端部に亘って形成されている。なお、Ｙ軸ガイド６２は、Ｙ軸テーブル６１のＹ軸方向への移動を案内するものであれば、いかなる形状であってもよい。

Ｙ軸モータ６３は、ベッド２に設けられている。Ｙ軸モータ６３は、Ｙ軸テーブル６１がＹ軸ガイド６２に沿ってＹ軸方向に往復移動するようにＹ軸テーブル６１に連結されている。Ｙ軸モータ６３がＹ軸テーブル６１をＹ軸方向に往復移動させると、コラム３、Ｘ軸テーブル５１、研削本体部１４、研削ホルダ１３及び研削主軸１２を介して研削砥石１１がＹ軸方向に往復移動することとなる。

〈ホーニング加工部〉
図１２に示すように、ホーニング加工部２０は、実施形態１と同様に、複数のホーニング砥石２１が取り付けられたホーニング主軸２２と、拡張ロッド２３と、フローティング機構２４と、ホーニング本体部２５と、Ｚ軸ガイド２６と、拡張モータ２７と、回転モータ２８と、Ｚ軸モータ２９とを有している。なお、ホーニング加工部２０は、実施形態１と同様に構成されているため、詳細な説明を省略する。

〈ワーク搬送部〉
実施形態２では、ワーク搬送部３０は、実施形態１と同様のＸ軸ガイド３１及びＸ軸モータ３５を有する一方、Ｙ軸ガイド３３及びＹ軸モータ３６を有さず、Ｘ軸ガイド３１に噛み合うＸ軸テーブルが、ワークＷを保持するワークテーブル３４に構成されている。

具体的には、ワークテーブル３４は、直方体形状に形成され、Ｘ軸ガイド３１の上方に設けられ、下面がＸ軸ガイド３１に噛み合う形状に形成されている。ワークテーブル３４は、Ｘ軸ガイド３１によってＸ軸方向に移動可能に構成されている。また、図示を省略するが、ワークテーブル３４の上面は、ワークＷを保持可能なように、ワークＷの底部が嵌まり込む形状に構成されている。

Ｘ軸モータ３５は、ベッド２に設けられている。Ｘ軸モータ３５は、ワークテーブル３４がＸ軸方向に往復移動するようにワークテーブル３４に連結されている。Ｘ軸モータ３５によってワークテーブル３４がＸ軸方向に移動することにより、ワークテーブル３４上に設けられたワークＷがＸ軸方向に移動することとなる。

〈制御部〉
実施形態２においても、制御部４０は、ベッド２の内部に収容されている。実施形態２では、制御部４０は、研削加工部１０の自転モータ１７、Ｚ軸モータ１８、Ｘ軸モータ５３及びＹ軸モータ６３、ホーニング加工部２０の拡張モータ２７、回転モータ２８及びＺ軸モータ２９、ワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５の動作を制御して、ワークＷの４つのシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に対し、シリンダ部Ｃの配列順に、研削加工を施した後にホーニング加工を施す内周面加工制御を実行するように構成されている。

−内周面加工動作（内周面加工方法）−
実施形態２においても、内周面加工装置１が自動車等のエンジンに用いられるエンジンブロックの製造ラインで用いられ、等間隔で一列に並ぶ４つのシリンダ部Ｃを有するエンジンブロックを加工対象（ワークＷ）とする場合について説明する。以下、図１２においてＸ軸方向に一列に並ぶ４つのシリンダ部Ｃを、右側から左側へ順に、第１シリンダ部Ｃ１、第２シリンダ部Ｃ２、第３シリンダ部Ｃ３、第４シリンダ部Ｃ４と呼ぶ。

内周面加工装置１には、ワークＷが順次搬入される。制御部４０は、研削加工部１０、ホーニング加工部２０及びワーク搬送部３０の動作を制御することにより、搬入されたワークＷの４つのシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に対し、シリンダ部Ｃの配列順、即ち、第１シリンダ部Ｃ１、第２シリンダ部Ｃ２、第３シリンダ部Ｃ３、第４シリンダ部Ｃ４の順に、研削加工とホーニング加工とを順に行う内周面加工制御を実行する。

〈内周面加工制御〉
制御部４０は、ワーク搬送部３０の各モータの動作を制御して、ワークテーブル３４に保持されたワークＷを、搬出入位置、第１加工位置、第２加工位置、第３加工位置、第４加工位置、第５加工位置、第６加工位置の順に移動させるワーク搬送動作を繰り返し行わせる。また、制御部４０は、ワークＷが第１〜第４加工位置にあるときに、研削加工部１０の各モータの動作を制御して、ワークＷの各シリンダ部Ｃに対して内周面Ｃ０を研削する研削加工動作を行わせる。さらに、制御部４０は、ワークＷが第３〜第６加工位置にあるときに、ホーニング加工部２０の各モータの動作を制御して、ワークＷの各シリンダ部Ｃに対して内周面Ｃ０を研磨するホーニング加工動作を行わせる。以下、制御部４０による詳細な制御について動作毎に説明する。

［ワーク搬送動作制御］
まず、制御部４０は、ワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５の動作を制御して、ワークテーブル３４に保持されたワークＷを搬出入位置に移動させる（図１３を参照）。実施形態２では、図１３に示すように、ワークテーブル３４がＸ軸ガイド３１の左側端部付近にあるとき、ワークＷが搬出入位置に配置される。この位置において、図示しないワーク交換装置によってワークテーブル３４上の処理後のワークＷが取り除かれ、ワークテーブル３４上に未処理のワークＷが供給される。

次に、制御部４０は、ワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５の動作を制御して、ワークＷを第１加工位置〜第６加工位置に順に移動させる（図１４〜図１９を参照）。第１加工位置〜第６加工位置は、実施形態１と同様の要件を満たす位置である。

制御部４０は、まず、Ｘ軸モータ３５の動作を制御して、ワークテーブル３４をＸ軸ガイド３１に沿って右側へ移動させることにより、ワークＷを搬出入位置から第１加工位置に移動させる（図１３〜図１４を参照）。その後、制御部４０は、実施形態１と同様にＸ軸モータ３５の動作を制御してワークテーブル３４をＸ軸ガイド３１に沿って右側へ移動させることにより、ワークＷを第１加工位置から第２加工位置に（図１４〜図１５を参照）、第２加工位置から第３加工位置に（図１５〜図１６を参照）、第３加工位置から第４加工位置に（図１６〜図１７を参照）、第４加工位置から第５加工位置に（図１７〜図１８を参照）、第５加工位置から第６加工位置に（図１８〜図１９を参照）それぞれ移動させる。また、実施形態２では、制御部４０は、実施形態１と同様にＸ軸モータ３５の動作を制御してワークテーブル３４をＸ軸ガイド３１に沿って左側端部付近まで移動させることによってワークＷを第６加工位置から搬出入位置に移動させる。

以上のようにして、制御部４０によるワーク搬送部３０のＸ軸モータ３５の動作制御により、ワークテーブル３４に保持されたワークＷが、搬出入位置、第１加工位置、第２加工位置、第３加工位置、第４加工位置、第５加工位置、第６加工位置の順に移動するワーク搬送動作が繰り返し行われる。

［研削加工動作制御］
制御部４０は、ワーク搬送部３０によって研削加工位置に配置されて研削加工対象となるシリンダ部Ｃ（第１〜第４シリンダ部Ｃ１〜Ｃ４）に対し、研削加工部１０の自転モータ１７及びＺ軸モータ１８を動作させて研削砥石１１を自転させながらシリンダ部Ｃの内部に進出させると共に、Ｘ軸モータ５３及びＹ軸モータ６３を動作させて、研削砥石１１がシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に当接しながら回転移動するようにＸ軸テーブル５１及びＹ軸テーブル６１を変位させてシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研削する。

具体的には、制御部４０は、自転モータ１７を動作させて研削砥石１１を中心線Ｚ１周りに回転（自転）させると共に、Ｚ軸モータ１８を動作させて研削テーブル１５を、研削砥石１１がワークＷの上面よりも上方にある所定の待機位置から研削砥石１１がシリンダ部Ｃ内に位置する研削位置までＺ軸方向の下側へ移動させる。つまり、研削砥石１１を自転させながらシリンダ部Ｃ内に進出させる。

また、制御部４０は、Ｘ軸モータ５３及びＹ軸モータ６３を動作させて、研削砥石１１の外周面が研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に当接するように研削砥石１１を変位させ、さらに、研削砥石１１がシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に当接しながら回転移動するように研削砥石１１を変位させる。このようにＸ軸テーブル５１をＸ軸方向に変位させると共にＹ軸テーブル６１をＹ軸方向に変位させることにより、研削砥石１１がシリンダ部Ｃの内部において内周面Ｃ０に当接しながら該内周面Ｃ０に沿って回転移動することとなる。

さらに、制御部４０は、自転モータ１７と同時に、Ｚ軸モータ１８を動作させて研削テーブル１５をＺ軸ガイド１６に沿ってＺ軸方向に往復移動させる。その結果、研削砥石１１が、Ｚ軸方向に上下動する。

以上のような研削砥石１１の自転動作、研削砥石１１のＸ，Ｙ軸方向変位、研削砥石１１の上下動からなる研削加工動作により、研削砥石１１が研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内部において内周面Ｃ０に自転しつつ、該シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０に沿って回転移動し、研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０が研削される。

各研削加工位置において研削加工対象となるシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の研削が完了すると、制御部４０は、Ｘ軸モータ５３及びＹ軸モータ６３を動作させて研削砥石１１を元の位置（中心線Ｚ１が各シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０の中心線ＺＣと一致する位置）に戻し、Ｚ軸モータ１８を動作させて研削テーブル１５を研削位置から待機位置までＺ軸方向の上側へ移動させる。

［ホーニング加工動作制御］
制御部４０は、ワーク搬送部３０によってホーニング加工位置に配置されてホーニング加工対象となるシリンダ部Ｃ（第１〜第４シリンダ部Ｃ１〜Ｃ４）に対し、ホーニング加工部２０の拡張モータ２７、回転モータ２８及びＺ軸モータ２９を動作させて複数のホーニング砥石２１が放射状に装着された砥石ホルダ２２ｃをシリンダ部Ｃの内部に進出させて自転させることにより、シリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研磨する。なお、ホーニング加工動作制御は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

以上のような制御部４０による内周面加工制御により、実施形態２においても、ワークＷは、ワーク搬送部３０によるワーク搬送動作により、搬出入位置、第１加工位置、第２加工位置、第３加工位置、第４加工位置、第５加工位置、第６加工位置の順に繰り返し配置される。そして、研削加工部１０による研削加工動作により、ワークＷが第１〜第４加工位置にあるときには、第１シリンダ部Ｃ１〜第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０に対する研削加工が行われる。また、ホーニング加工部２０によるホーニング加工動作により、ワークＷが第３〜第６加工位置にあるときには、第１シリンダ部Ｃ１〜第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０に対するホーニング加工が行われる。

つまり、実施形態２においても、制御部４０による上記内周面加工制御により、ワークＷの４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４がその配列順（第１シリンダ部Ｃ１、第２シリンダ部Ｃ２、第３シリンダ部Ｃ３、第４シリンダ部Ｃ４の順）に研削加工位置とホーニング加工位置とに順に配置され、４つのシリンダ部Ｃ１〜Ｃ４の内周面Ｃ０に対してその配列順に研削加工とホーニング加工とが順に行われる。また、ワークＷが第３加工位置にあるときには、第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０に対する研削加工と第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０に対する研削加工とが並行して行われ（図１６を参照）、ワークＷが第４加工位置にあるときには、第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０に対する研削加工と第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０に対する研削加工とが並行して行われる（図１７を参照）。

以上のように、実施形態２においても、ワークＷが第３及び第４加工位置にあるときには、研削加工部１０による研削加工動作とホーニング加工部２０によるによるホーニング加工動作とが同時に行われるが、本実施形態２では、研削加工動作中にワークＷを変位させない。そのため、研削加工動作とホーニング加工動作とを並行して行う際に、ホーニング加工対象となるシリンダ部Ｃの中心線ＺＣとホーニング加工部２０の砥石中心線Ｚ２（複数の砥石片２１ａに外接する円筒の中心線）とが、研削加工動作に伴うワークＷの変位によってずれてしまうことがなく、砥石片２１ａの偏摩耗の発生を抑制することができ、高精度なホーニング加工を行うことができる。

《その他の実施形態》
上記各実施形態では、ワークＷを研削加工位置とホーニング加工位置に配置する移動機構を、ワークＷを保持した状態で上記研削加工位置と上記ホーニング加工位置とに搬送するワーク搬送部３０によって構成していた。しかしながら、移動機構は、ワーク搬送部３０に限られず、ワークＷを移動させるのではなく、研削加工部１０及びホーニング加工部２０を移動させるものであってもよい。また、移動機構は、研削加工部１０とホーニング加工部２０とワークＷの全てを移動させるものであってもよい。

また、研削加工部１０は、上記各実施形態で開示されたもの限られず、研削砥石１１を自転させつつシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研削するものであればいかなる構成であってもよい。

また、ホーニング加工部２０も同様に、上記各実施形態で開示されたもの限られず、複数のホーニング砥石２１が放射状に装着される砥石ホルダ２２ｃを自転させてシリンダ部Ｃの内周面Ｃ０を研磨するものであればいかなる構成であってもよい。

さらに、上記各実施形態において、研削加工部１０及びホーニング加工部２０の少なくとも一方をＸ軸方向に移動可能に構成し、砥石ホルダ２２ｃの中心線Ｚ２と研削加工部１０の研削砥石１１の中心線Ｚ１との間隔を変更できるように構成してもよい。そして、内周面加工制御において、第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０の研削加工と第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０のホーニング加工とを並行して行い、第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０の研削加工と第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０のホーニング加工とを並行して行うのではなく、第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０の研削加工と第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０のホーニング加工とを並行して行うようにしてもよい。また、ワークＷが５つ以上のシリンダ部Ｃを有するものである場合、例えば、等間隔で一列に並ぶ６つのシリンダ部Ｃを有する場合には、内周面加工制御において、第４シリンダ部Ｃ４の内周面Ｃ０の研削加工と第１シリンダ部Ｃ１の内周面Ｃ０のホーニング加工とを並行して行い、第５シリンダ部Ｃ５の内周面Ｃ０の研削加工と第２シリンダ部Ｃ２の内周面Ｃ０のホーニング加工とを並行して行い、第６シリンダ部Ｃ６の内周面Ｃ０の研削加工と第３シリンダ部Ｃ３の内周面Ｃ０のホーニング加工とを並行して行うようにしてもよい。

また、上記各実施形態において、ワーク搬送部３０を、ワークテーブル３４の他にツールテーブルを搬送可能に構成し、該ツールテーブルに、例えば、砥石径Ｒの異なるホーニングヘッド２０ａを複数種類用意し、ホーニングヘッド２０ａを付け替えることにより、様々な直径のシリンダボアＢに対応できるように構成してもよい。

さらに、上記実施形態１では、研削加工動作中にワークＷがＸ，Ｙ軸方向に変位可能に構成され、実施形態２では、研削加工動作中に研削砥石１１がＸ，Ｙ軸方向に変位可能に構成されている。そのため、上記各実施形態によれば、ワークＷの複数のシリンダボアＢの断面形状が円形でなくても、楕円形やその他複雑な形状であっても研削砥石１１を内周面に沿って移動させて内周面を研削する所謂プロファイル研削が可能である。

以上説明したように、本発明は、シリンダボアが形成された工作物の該シリンダボアを囲むシリンダ部の内周面を加工する内周面加工装置及び内周面加工方法について有用である。

１ 内周面加工装置
１０ 研削加工部
１１ 研削砥石
２０ ホーニング加工部
２１ ホーニング砥石
２２ｃ 砥石ホルダ
３０ ワーク搬送部（移動機構）
４０ 制御部
Ｗ ワーク（工作物）
Ｂ シリンダボア
Ｃ シリンダ部
Ｃ０ 内周面
Ｃ１ 第１シリンダ部
Ｃ２ 第２シリンダ部
Ｃ３ 第３シリンダ部
Ｃ４ 第４シリンダ部
Ｚ１ 研削砥石の中心線
Ｚ２ 砥石ホルダの中心線
ＺＣ シリンダ部の内周面の中心線

Claims (8)

1. シリンダボアが形成された工作物の該シリンダボアを囲むシリンダ部の内周面を加工する内周面加工装置であって、
   上記シリンダ部の内径よりも小径の円筒状の研削砥石を有し、該シリンダ部内で該研削砥石を中心線周りに回転させて上記シリンダ部の内周面を研削する研削加工を行う研削加工部と、
   複数のホーニング砥石と、該複数のホーニング砥石が放射状に装着される円筒状の砥石ホルダとを有し、上記シリンダ部内で上記砥石ホルダを中心線周りに回転させて上記シリンダ部の内周面を研磨するホーニング加工を行うホーニング加工部と、
   上記研削加工部及び上記ホーニング加工部と上記工作物とを相対的に移動させて、上記シリンダ部を上記研削砥石に対峙する研削加工位置と上記砥石ホルダに対峙するホーニング加工位置とに配置する移動機構と、
   上記研削加工部と上記ホーニング加工部と上記移動機構の動作を制御して、上記シリンダ部を上記研削加工位置に配置して内周面に上記研削加工を行った後、上記シリンダ部を上記ホーニング加工位置に配置して内周面に上記ホーニング加工を行う内周面加工制御を実行する制御部とを備えている
   ことを特徴とする内周面加工装置。
2. 請求項１において、
   上記研削加工部及び上記ホーニング加工部は、上記研削砥石の中心線と上記砥石ホルダの中心線とが平行に配置されると共に上記研削砥石及び上記砥石ホルダがそれぞれの上記中心線方向に進退するように構成され、
   上記移動機構は、上記工作物を移動させることによって、上記シリンダ部を上記研削加工位置と上記ホーニング加工位置とに配置するワーク搬送部によって構成されている
   ことを特徴とする内周面加工装置。
3. 請求項２において、
   上記工作物は、等間隔で一列に並ぶ複数の上記シリンダ部を有し、
   上記制御部は、上記内周面加工制御において、上記工作物を上記複数のシリンダ部の配列方向に送り出して上記複数のシリンダ部を配列順に上記研削加工位置と上記ホーニング加工位置とに順に配置し、上記複数のシリンダ部の内周面に対してその配列順に上記研削加工と上記ホーニング加工とを順に行うように上記研削加工部と上記ホーニング加工部と上記ワーク搬送部の動作を制御する
   ことを特徴とする内周面加工装置。
4. 請求項３において、
   上記工作物は、等間隔で一列に並ぶ４つの上記シリンダ部を有し、
   上記４つのシリンダ部は、順に並ぶ第１シリンダ部と第２シリンダ部と第３シリンダ部と第４シリンダ部とによって構成され、
   上記研削加工部及び上記ホーニング加工部は、上記第３シリンダ部が上記ホーニング加工位置に配置される際に上記第１シリンダ部が上記研削加工位置に配置され、上記第４シリンダ部が上記ホーニング加工位置に配置される際に上記第２シリンダ部が上記研削加工位置に配置されるように構成され、
   上記制御部は、上記内周面加工制御において、上記第３シリンダ部の内周面に対する上記研削加工と上記第１シリンダ部の内周面に対する上記ホーニング加工とが並行して行われ、上記第４シリンダ部の内周面に対する上記研削加工と上記第２シリンダ部の内周面に対する上記ホーニング加工とが並行して行われるように上記研削加工部と上記ホーニング加工部と上記ワーク搬送部の動作を制御する
   ことを特徴とする内周面加工装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
   上記工作物は、シリンダブロックである
   ことを特徴とする内周面加工装置。
6. シリンダボアが形成された工作物の該シリンダボアを囲むシリンダ部の内周面を加工する内周面加工方法であって、
   上記シリンダ部の内周面を研削砥石で研削する研削加工を行った後、
   上記研削加工によって研削された上記シリンダ部の内周面をホーニング砥石で研磨するホーニング加工を行う
   ことを特徴とする内周面加工方法。
7. 請求項６において、
   工作物は、等間隔で一列に並ぶ４つの上記シリンダ部を有し、
   上記４つのシリンダ部は、順に並ぶ第１シリンダ部と第２シリンダ部と第３シリンダ部と第４シリンダ部とによって構成され、
   上記４つのシリンダ部の内周面に対して該４つのシリンダ部の配列順に上記研削加工と上記ホーニング加工とをこの順で行い、
   上記第３シリンダ部の内周面に対する上記研削加工と上記第１シリンダ部の内周面に対する上記ホーニング加工とを並行させ、
   上記第４シリンダ部の内周面に対する上記研削加工と上記第２シリンダ部の内周面に対する上記ホーニング加工とを並行させる
   ことを特徴とする内周面加工方法。
8. 請求項６又は７において、
   上記工作物は、シリンダブロックである
   ことを特徴とする内周面加工方法。

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