JP2670506B2 - 平面のホーニング加工方法、ワーク保持装置およびホーニング盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は平面のホーニング加工
方法、ワーク保持装置およびホーニング盤に関し、さら
に詳細には、例えば工作物の角穴内面のような平面にホ
ーニング加工を施す技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作物（以下、ワークと称する）の周面
を精密に仕上げる加工法の一つとしてホーニング加工が
あるが、その対象となるワークの周面例えば内周面は、
図９(a),(b) に示されるような丸穴の円筒内径面ａが一
般的で、いわゆる丸穴内面加工が主流とされている。

【０００３】このホーニング加工においては、ホーニン
グツールｂとワークＷを相対的に浮動の状態におき、ホ
ーニングツールｂの砥石Ｇ，Ｇ，…に回転（図９(a) の
矢符方向）と往復運動（オシレーション）（図９(b) の
矢符方向）を与えるとともに、ホーニングツールｂの砥
石Ｇ，Ｇ，…を例えばコーンロッドのコーンｄにより拡
張させながら、ワークＷの円筒内径面ａに精密仕上げを
行う。

【０００４】上記のように砥石Ｇ，Ｇ，…に回転と往復
運動を与えるのは、砥石Ｇ，Ｇ，…の各砥粒の運動の軌
跡が同一の場所をなるべく通らないようにして、仕上能
率および仕上面の良好な加工を行うためで、この場合、
砥石Ｇ，Ｇ，…の回転と往復運動が合成されて、仕上面
には、図１０に示すようないわゆるクロスハッチパター
ン（交差状のキズ目）が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワークの被
加工面には、上記のような円筒面に限らず角穴（四角
穴、五角穴等）の内面や平行溝などの平面もあり、これ
ら平面にホーニング加工のような精密仕上げ加工が要求
される場合もある。

【０００６】しかしながら、上述した従来のホーニング
加工技術は専ら丸穴内面が対象とされ、角穴内面のよう
な平面の加工には適用不可能であった。この点に関し
て、ラップ仕上げや超仕上げといった精密仕上げ加工も
あるが、これらの加工はワーク外周の平面には適用可能
であるが、角穴内面のような内側の平面の加工にはやは
り適用が困難であった。

【０００７】したがって、従来は、ワークの内側平面の
仕上げ加工には、単なる研磨のみが行われているという
のが実状であり、仕上がり精度もあまり高いものは期待
できず、また多量生産品にはコスト的にも不利であっ
た。

【０００８】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、従来の円
筒内面に対するホーニング加工技術の理論を応用して、
ワークの角穴内面のような平面に対するホーニング加工
を可能としたホーニング加工方法の提供にある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、このホーニン
グ加工方法の実施に用いられるワーク保持装置およびホ
ーニング盤を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のホーニング加工方法は、ワークの内側平面
と砥石を相対的に一方向へ往復運動させるとともに、こ
の一方向と交差する他方向へ往復運動させつつ、上記砥
石を外方へ張り出させていき、これにより、上記ワーク
の平面にクロスハッチパターンを形成しながらホーニン
グを行うように構成したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明のワーク保持装置は、上記ホ
ーニング加工方法を実施するために使用されるものであ
って、ワークを保持するワーク保持手段と、このワーク
保持手段を往復運動させる往復動手段とを備えてなり、
上記ワーク保持手段は、上記ワークをその軸線が鉛直方
向に向くように保持する保持治具と、この保持治具を上
記ワークの軸線に直交しかつ内側平面に平行な水平方向
へ移動可能に案内支持する治具案内部とを備えることを
特徴とする。

【００１２】同じく、本発明のホーニング盤は、上記ホ
ーニング加工方法を実施するために使用されるものであ
って、ワークの軸線に沿って鉛直方向へ往復動作される
主軸と、この主軸の先端に装着され、上記平面に対して
拡縮動作される砥石を備えるホーニングツールと、この
ホーニングツールの砥石を拡張動作させる砥石拡張装置
と、上記ワークを保持して、上記主軸の往復動作方向と
直交する水平方向へ往復動作させる上記ワーク保持装置
とを備えてなることを特徴とする。

【００１３】ここで、鉛直方向、水平方向および直交と
は、それぞれ物理的に完全な鉛直方向、水平方向および
直交を含むほか、本発明の範囲内で許容される同等範囲
をも含み、以下本明細書全体を通じて特に定義しない限
り同様とする。

【００１４】

【作用】本発明においては、ワーク保持装置により、ワ
ークをその軸線が鉛直方向に向くように保持しつつ、軸
線に直交しかつ内側平面に平行な水平方向へ往復移動さ
せるとともに、主軸の先端に装着されたホーニングツー
ルの砥石を、ワークの軸線に沿って鉛直方向へ往復動作
させつつ、ワークの平面に対し外方へ張り出させていく
ことで、従来の円筒内面に対するホーニング加工技術の
理論を応用した、ワークの角穴内面のような平面のホー
ニング加工を可能とする。

【００１５】すなわち、従来のホーニング加工技術を平
面に適用しようとした場合、ホーニングツールの砥石に
回転運動を与えることができないため、砥石に往復運動
を与えながら拡張動作させていくことになるが、これで
はワークの仕上面に砥石の往復運動による縦筋状のキズ
目が形成されてしまうとともに、砥石の各砥粒の運動の
軌跡が同一の場所を通って、仕上能率および仕上面の良
好な加工を行うことができない。

【００１６】そこで、本発明においては、ワークの平面
と砥石を相対的に一方向へ往復運動させるとともに、こ
の一方向と交差する他方向へ往復運動させつつ、上記砥
石を外方へ張り出させていくことで、ワークの仕上面に
クロスハッチパターンを形成しながら、つまりワークと
砥石との間にあたかも従来のホーニング加工技術と同様
な関係を保ちつつホーニングを行うことを可能とした。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。本発明に係るホーニング盤が図１および図
２に示され、図１は要部の平面図および図２は同じく要
部の一部断面正面図がそれぞれ示されている。

【００１８】このホーニング盤は、具体的には、図８に
示すようなワークＷの内側平面Ｗａ，Ｗａをホーニング
加工するためのものであって、ホーニングツール１、ワ
ーク保持装置２およびこれらを駆動制御する制御装置３
などを主要部として構成されており、その加工形態は、
ホーニングツール１が固定側とされるとともに、ワーク
Ｗがワーク保持装置２によりフローティング状態に保持
される可動側とされている。上記ワークＷは、図８に示
すように、その中央部分に異形断面の中央穴Ｗｂが貫通
して設けられており、この中央穴Ｗｂは、その一直径線
上の対向する部位が互いに平行な一対の平面Ｗａ，Ｗａ
とされている。

【００１９】ホーニングツール（いわゆるホーニングマ
ンドレルないしホーニングヘッド）１は、図２、図４お
よび図５に示すように、主軸４の先端つまり下端に交換
可能に装着されるもので、その内部には、径方向へ拡縮
可能に配された一対の砥石Ｇ，Ｇと、これを拡張動作さ
せるコーンロッド６と、砥石Ｇ，Ｇを復帰動作させる復
帰ばね（図示省略）等を備える。

【００２０】上記一対の砥石Ｇ，Ｇは、ワークＷの材質
等に対応してＣＢＮ砥石、ダイヤモンド砥石、ＷＡ砥石
等が採用され、図示の実施例においてはＣＢＮ砥石が採
用されてなり、ワークＷの両平面Ｗａ，Ｗａにそれぞれ
対向するように配置されている。

【００２１】また、上記コーンロッド６の先端コーン７
は円錐面を備え、この先端コーン７の円錐面に、上記砥
石Ｇ，Ｇの砥石ホルダ８，８，…の傾斜内面８ａ，８
ａ，…が摺動可能に係合している。コーンロッド６は、
図示しない砥石拡張装置に駆動連結されており、この砥
石拡張装置の駆動源としては、ねじ機構を回転駆動する
駆動モータや作動ロッドを突出退入動作させる油圧シリ
ンダ等の従来周知の構造が採用されている。

【００２２】そして、上記砥石Ｇ，Ｇは、上記砥石拡張
装置により、コーンロッド６の下動に伴って同時に拡張
動作される一方、コーンロッド６の上動に伴って上記復
帰ばねにより収縮動作（復帰動作）されることとなる。

【００２３】なお、図示しないが、ワークＷとの関係
で、ホーニングツール１自体を小型化する必要がある場
合には、ツール本体とコーンが一体になった構造を採用
するなど、ホーニングツール１の具体的構造は、その目
的に応じて適宜設計される。

【００２４】また、上記ホーニングツール１が装着され
る主軸４は、図示しないが従来周知の基本構造を備え、
例えば油圧シリンダ等の駆動源を備える主軸往復駆動装
置により昇降動作されて、上記ホーニングツール１の砥
石Ｇ，ＧにワークＷの軸線に沿った鉛直上下方向への往
復運動を与える構成とされている。

【００２５】なお、上記主軸４や主軸往復駆動部などを
含めたホーニング盤の基本構成装置としては、従来の円
筒面用のホーニング盤と同じ構造ものが適用可能で、実
際上図示の実施例においては、従来の円筒面用のホーニ
ング盤のハード構成がそのまま適用されるとともに、ソ
フト的に上記主軸４の回転動作が行われないように構成
されている。

【００２６】ワーク保持装置２は、ワークＷを保持し
て、これを上記主軸４の往復動作方向（鉛直方向）と直
交する方向（水平方向）へ往復動作させるもので、ワー
クＷを保持するワーク保持部（ワーク保持手段）１０
と、このワーク保持部１０を往復運動させる往復動部
（往復動手段）１１とを備えてなる。

【００２７】上記ワーク保持部１０は、図３〜図５に示
すように、保持治具１２、治具案内部１３およびツール
案内部１４から構成されている。

【００２８】保持治具１２は、ワークＷをその軸線Ｘが
鉛直方向に向くように保持するもので、治具ベース１５
とフローティングベース１６を備える。

【００２９】治具ベース１５は、固定的に設けられた装
置基台（基台）２０上に上記治具案内部１３を介して、
ワークＷの平面Ｗａ，Ｗａに平行な水平方向（図中矢符
Ａ方向）へ移動可能に案内支持されている。具体的に
は、上記装置基台２０上に支持台２５が支持ブロック２
６を介して水平状に取り付けられ、この支持台２５上に
上記治具案内部１３を介して治具ベース１５が矢符Ａ方
向へ移動可能に装着されている。

【００３０】この治具ベース１５は平面矩形状のもの
で、その上面が平面に形成された支持面とされるととも
に、その中央部に挿通穴１５ａが上下に貫通して設けら
れている。また、治具ベース１５の一端部には接続ブラ
ケット２１が取り付けられ、この接続ブラケット２１
に、後述するリンク機構４５が枢支連結されている。

【００３１】上記フローティングベース１６は、上記ワ
ークＷを取外し可能に保持するもので、上記治具ベース
１５上に、この治具ベース１５の移動方向Ａと直交する
水平方向（図中矢符Ｂ方向）へ移動可能に設けられてい
る。

【００３２】具体的には、治具ベース１５の支持面上
に、多数のニードル２２ａ，２２ａ，…からなるスラス
トベアリング２２を介して、上記フローティングベース
１６の平面状の支持底面が支持されている。図示の実施
例においては、スラストベアリング２２が平行に三列配
設されている。２７はニードル脱落防止用カバーを示し
ている。なお、スラストベアリング２２の配列数は装置
の形状寸法等に対応して適宜設定される。またスラスト
軸受２２の形態も、図示のようなころがり軸受のほか、
すべり軸受等目的に応じて他の形態とされてもよい。

【００３３】上記フローティングベース１６の中央部分
には、挿通穴３０ａを有する挿通部３０が設けられ、こ
の挿通部３０は上記治具ベース１５の挿通穴１５ａに挿
入されている。この挿通部３０の外周面３０ｂと上記挿
通穴１５ａの内周面との間には、図４に示すように、若
干の隙間ｌが形成されており、この隙間ｌが上記フロー
ティングベース１６の矢符Ｂ方向の移動量を規定してい
る。

【００３４】また、フローティングベース１６へのワー
クＷの取付けは、取付具３１を介して行われる。つま
り、取付具３１にワークＷを一体的に取り付けた状態
で、この取付具３１を上記フローティングベース１６上
に取付けボルト等（図示省略）により取外し可能に取付
け固定する。図３の３２はこのためのねじ穴を示してい
る。そして、この取付け固定状態において、ワークＷの
軸線Ｘが鉛直になるように位置決め保持される。

【００３５】なお、上記取付具３１の具体的構造は、ワ
ークＷの形状寸法に応じて構成され、手動によるワンタ
ッチでのワーク着脱が可能な構造や、ワーク搬入出ロボ
ットによる自動でのワーク着脱が可能な構造が適宜採用
され得る。

【００３６】治具案内部１３は、上記保持治具１２をワ
ークＷの軸線に直交しかつ平面Ｗａ，Ｗａに平行な水平
方向へ移動可能に案内支持するもので、図４に示すよう
に、一対のリニアレール３５，３５と、これらリニアレ
ール３５，３５上を走行するリニアガイド３６，３６か
ら構成されている。

【００３７】上記一対のリニアレール３５，３５は、上
記支持台２５上に、所定間隔をもって矢符Ａ方向へ延び
て平行に配設されている。一方、上記リニアガイド３
６，３６は、上記治具ベース１５の底面にそれぞれ取付
け固定され、これらリニアガイド３６，３６が上記リニ
アレール３５，３５上に移動可能に支持されている。

【００３８】しかして、上記保持治具１２に保持された
ワークＷは、上記治具案内部１３により矢符Ａ方向への
水平移動が可能とされるとともに、スラストベアリング
２２により隙間ｌの範囲内で矢符Ｂ方向への水平移動が
可能とされて、フローティング状態に置かれることにな
る。

【００３９】ツール案内部１４は、ホーニングツール１
の先端部１ａを案内支持するもので、上記支持台２５上
に取付け固定されている。このツール案内部１４には、
ツール案内穴３７が上下に貫通して設けられており、こ
のツール案内穴３７は、上記ホーニングツール１の先端
部１ａを鉛直上下方向（図中矢符Ｃ方向）へ摺動可能に
挿通案内する形状とされている。

【００４０】具体的には、ツール案内穴３７は、図１、
図２および図３に示すような矩形断面を有するととも
に、上記保持治具１２のホーニングツール挿通穴、つま
りフローティングベース１６の挿通穴３０ａと同心位置
に設けられている。これに関連して、上記ホーニングツ
ール１の先端部１ａはツール案内穴３７に対応した矩形
状断面とされるとともに、図４および図５に示すよう
に、先端（下端）へ向けて先細に形成されている。

【００４１】そして、上記ホーニングツール１の先端部
１ａが上記ツール案内穴３７に摺動可能に挿通支持され
た状態において、上記一対の砥石Ｇ，Ｇは、ワークＷの
両平面Ｗａ，Ｗａにそれぞれ平行に対向して位置され
る。

【００４２】なお、上記ホーニングツール１の先端部１
ａとツール案内穴３７の断面形状は、相互に対応した形
状であれば良く、図示のような矩形断面のほか、円形断
面など他の形状とされても良い。

【００４３】上記往復動部１１は、上記ワーク保持部１
０の保持治具１２に枢支連結されたリンク機構４５と、
このリンク機構４５を駆動する駆動部４６とを備えてな
る。

【００４４】上記リンク機構４５は、図７に示すよう
に、揺動アーム５０および接続リンク５１を備える。揺
動アーム５０は、その長手方向の中間部が支軸５２を介
して上記支持台２５上に枢支され、水平方向へ揺動可能
とされている。この揺動アーム５０の一端は上記接続リ
ンク５１に枢支連結されるとともに、他端は上記駆動部
４６に駆動連結されている。上記接続リンク５１は、そ
の一端が、連結軸５３により揺動アーム５０の一端に枢
支連結されるとともに、他端が、連結軸５４を介して上
記保持治具１２の治具ベース１５の接続ブラケット２１
に枢支連結されている。

【００４５】そして、上記揺動アーム５０の揺動によ
り、接続リンク５１を介して、上記治具ベース１５およ
びこの上に装着されたフローティングベース１６が、矢
符Ａ方向へ往復運動される。

【００４６】なお、図示の実施例においては、リンク機
構４５は揺動アーム５０と接続リンク５１からなる簡素
かつコンパクトな構成とされているが、ホーニング盤の
構成および規模等の用途や目的に応じて、同様に作用す
る他の複雑かつ精密な機構とすることも可能である。

【００４７】上記駆動部４６は具体的には駆動モータの
形態とされ、図２に示すように、装置基台２０上に、支
持台５５を介して鉛直下向きに装着されており、その駆
動軸４６ａがクランク機構６０を介して上記リンク機構
４５に駆動連結されている。

【００４８】このクランク機構６０は、図６に示すよう
に、クランクピン６１および伝動コマ６２を主要部とし
て構成されている。

【００４９】クランクピン６１は、偏心量調整部６３を
介して、上記駆動モータ４６の駆動軸４６ａに平行かつ
偏心して取り付けられている。偏心量調整部６３は、図
６に示すように、クランクピン６１を保持する保持ブロ
ック６３ａおよび調整ボルト６３ｂから構成されてい
る。

【００５０】上記保持ブロック６３ａは円筒状の接続軸
７０を備え、この接続軸７０が、軸受７１を介して上記
支持台５５の軸受部５５ａに回転可能に支持されるとと
もに、上記駆動モータ４６の駆動軸４６ａにキー嵌合７
２により同軸状に接続されている。保持ブロック６３ａ
の保持溝７３内には、上記クランクピン６１の摺動部６
１ａが水平方向へ移動可能に保持されるとともに、その
ピン部６１ｂが上記駆動モータ４６の駆動軸４６ａと偏
心した位置でかつこれと平行に鉛直下方向へ延びて設け
られ、このピン部６１ｂに上記伝動コマ６２が回転可能
に枢着されている。

【００５１】また、上記保持ブロック６３ａには、上記
調整ボルト６３ｂが水平状態で回転可能に軸支されると
ともに、その先端ねじ部７５が上記保持溝７３内に臨ん
で、上記クランクピン６１の摺動部６１ａに螺進退可能
に螺合されている。

【００５２】したがって、この調整ボルト６３ｂを回転
操作することにより、クランクピン６１が水平方向へ移
動されて、そのピン部６１ｂつまり上記伝動コマ６２の
駆動モータ４６の駆動軸４６ａに対する偏心量αが調整
可能とされている。なお、上記偏心量調整部６３の具体
的構成としては、図示のような構造にほか、同一機能を
有する他の構造も適宜採用可能である。

【００５３】上記伝動コマ６２は、上記リンク機構４５
の揺動アーム５０の他端に設けられた長孔状の係合孔８
０に摺動可能に係合連結されている。この係合孔８０
は、具体的には図６に示すような矩形状のもので、揺動
アーム５０の他端に取付け固定された係合部材８１に形
成されている。

【００５４】そして、図７において、上記駆動モータ４
６の駆動軸４６ａが回転すると、伝動コマ６２は、その
軸心つまりクランクピン６１の軸心が二点鎖線で示す円
軌跡Ｏを描いて旋回しながら、上記係合孔８０内を摺動
する。これにより、揺動アーム５０は支軸５２を揺動中
心として矢符Ｄ方向へ揺動され、この揺動が上記接続リ
ンク５１を介して上記保持治具１２に伝達され、この結
果、保持治具１２は、ワークＷを保持した状態で上記治
具案内部１３上を矢符Ａ方向へ往復運動される。

【００５５】この保持治具１２の矢符Ａ方向への往復運
動ストロークＳは、揺動アーム５０の支軸５２を中心と
した両側の長さＬ₁ とＬ₂ の比、および上記伝動コマ６
２の偏心量α等により決定され、これらは対象となるワ
ークＷの平面Ｗａ，Ｗａの形状寸法や要求される仕上げ
精度等に対応して設定される。

【００５６】制御装置３は、ホーニング盤の各構成装置
の動作を相互に連動して自動制御するもので、具体的に
は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートなどか
らなるマイクロコンピュータで構成されたＣＮＣ式とさ
れ、以下に述べるホーニング加工方法を実施するよう
に、上記主軸４の主軸往復駆動部、ホーニングツール１
の砥石拡張装置およびワーク保持装置２の動作を相互に
連動して制御すべく構成されている。

【００５７】しかして、ブローチ加工等の前加工が施さ
れたワークＷを、上記ワーク保持装置２の保持治具１２
に手作業で取付け保持した後、ホーニング盤を起動させ
ることにより、制御装置３により各構成装置１，２，４
が駆動されて、所要の自動ホーニング加工が以下のごと
く行われる。

【００５８】主軸往復駆動装置により、ホーニングツー
ル１の砥石Ｇ，Ｇが、ワークＷの内側平面Ｗａ，Ｗａに
対する加工位置まで下降された後、ホーニングツール１
に上下方向Ｃへの往復運動が与えられるとともに、ワー
ク保持装置２により、ワークＷは水平方向Ａへ往復運動
され、この運動状態で、砥石拡張装置により、上記両砥
石Ｇ，Ｇが両側外方へ拡張されて、ワークＷの両平面Ｗ
ａ，Ｗａの加工域全体がホーニング加工される。

【００５９】この際の上記両砥石Ｇ，ＧとワークＷの両
平面Ｗａ，Ｗａとの相対的な動きは、従来の円筒内面に
対するホーニング加工と同様なものとなる。

【００６０】すなわち、ワークＷの両平面Ｗａ，Ｗａ間
に、ホーニングツール１の両砥石Ｇ，Ｇがこれら平面Ｗ
ａ，Ｗａにそれぞれ対向させて配置され、この状態で、
上記ワークＷが上記平面Ｗａ，Ｗａに平行な水平方向Ａ
へ往復運動するとともに、上記両砥石Ｇ，Ｇが、このワ
ークＷの往復運動方向Ａにほぼ直交しかつ上記平面Ｗ
ａ，Ｗａに平行な鉛直上下方向Ｃへ往復運動する。これ
により、これら両平面Ｗａ，Ｗａの仕上面には、図１０
に示すようなクロスハッチパターンが形成されながらホ
ーニング加工が行われることとなる。

【００６１】この場合、上記砥石Ｇ，Ｇの往復運動（縦
運動）とワークＷの往復運動（横運動）を互いに同期
（同調）しないタイミングで行うことにより、ホーニン
グ加工時において、上記砥石Ｇ，Ｇの整形および自生発
刃作用を同時に発揮させることができるとともに、砥石
Ｇ，Ｇの運動の軌跡が再び同じキズ目を通過することが
防止されて、良好な仕上能率および仕上面を確保するこ
とができる。

【００６２】また、上記両往復運動の速度は、仕上能率
等を考慮して、図１０における上記砥石Ｇ，Ｇの砥粒切
刃の切削キズ目の方向（交差角）βが適当な値になるよ
うに決定される。ちなみに、この交差角βが小さ過ぎた
り、あるいは大き過ぎたりするときには、同じキズ目を
上記砥粒切刃が通りやすくなるので、ワークＷの仕上量
は低下する。

【００６３】また、フローティングベース１６の矢符Ｂ
方向への動きにより、ワークＷがフローティング状態に
保持されていることから、ホーニングツール１とワーク
Ｗ相互の追従性は良好に確保されている。

【００６４】なお、上述した実施例はあくまでも本発明
の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに
限定されることなく、その範囲内で種々設計変更可能で
ある。

【００６５】例えば、図示の実施例においては、主軸４
や主軸往復駆動部などを含めたホーニング盤の基本構成
装置として、従来の円筒面用のホーニング盤のハード構
成がそのまま適用されて、設備コストの低減下が図られ
ているが、もちろん本発明が対象とする平面専用の構成
を採用することも可能である。

【００６６】また、ワーク保持装置２の具体的構成につ
いても、図示の実施例に限定されるものではなく、同様
な機能を有する限り他の構成も採用可能である。例え
ば、ワーク保持装置２の往復動部１１は、図示の実施例
に限定されることなく、目的に応じて設計変更可能であ
る。一例として、リンク機構４５に代えてラック・ピニ
オン機構を採用することも可能であり、あるいは駆動モ
ータ４６とリンク機構４５に代えて、油圧シリンダを採
用し、そのピストンロッドの突出退入動作により直接往
復運動を行わせる構成としても良い。

【００６７】さらに、図示の実施例においては、図８に
示すような異形断面の中央穴Ｗｂにおける内側平面Ｗ
ａ，Ｗａがホーニング加工されているが、このほか角穴
（四角穴、五角穴等）の内面や平行溝などの平面につい
ても本発明のホーニング加工技術は適用可能であり、さ
らには、ワーク外周の平面にも適用可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のホーニン
グ加工方法によれば、ワークの内側平面と砥石を相対的
に一方向へ往復運動させるとともに、この一方向と交差
する他方向へ往復運動させつつ、上記砥石を外方へ張り
出させていくようにしたから、従来の円筒内面に対する
ホーニング加工技術の理論を応用して、ワークの角穴内
面のような平面に対するホーニング加工が可能となっ
た。

【００６９】すなわち、本発明においては、例えば、ワ
ーク保持装置により、ワークをその軸線が鉛直方向に向
くように保持しながら、軸線に直交しかつ内側平面に平
行な水平方向へ往復移動させる。一方、主軸の先端に装
着されたホーニングツールの砥石を、ワークの軸線に沿
って鉛直方向へ往復動作させる。そして、このワークと
砥石の相対的な運動関係を保ちつつ、砥石をワークの平
面に対し外方へ張り出させていくことにより、上記ワー
クの平面にクロスハッチパターンを形成しながら、つま
りワークと砥石との間に、あたかも従来の円筒内面に対
するホーニング加工技術と同様な関係を保ちつつホーニ
ング加工が行われることとなる。

【００７０】したがって、従来のホーニング加工では不
可能であった、精密仕上げ加工が要求される角穴（四角
穴、五角穴等）の内面や平行溝などの平面についても、
ホーニング加工が可能となり、特に、高い仕上がり精度
が要求される多量生産品に最適な加工を提供することが
できる。

【００７１】また、上記のようにワークと砥石の相対的
な運動関係を保ちつつホーニング加工することにより、
砥石自体の偏磨耗も防止されて、この点からも、ワーク
の平面の平行度が確保されて、均一な平面加工が達成さ
れるとともに、高い加工精度も得られる。

【００７２】さらに、本発明のワーク保持装置によれ
ば、ホーニングツール側の動きを単純な一方向への往復
動作にして、上記のホーニング加工が実施できるから、
従来のホーニング盤の基本構成をそのまま利用すること
ができ、設備コスト等の低減化を図ることができる。

【００７３】また、本発明のワーク保持装置を備えたホ
ーニング盤によれば、平面のホーニング加工に最適な動
作を容易に達成することができ、各構成装置の構造も単
純で故障の少ない、かつ安価なものとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施態様であるホーニング盤の
主要部の構成を示す概略平面図である。

【図２】同じく同ホーニング盤の主要部の構成を一部断
面で示す概略正面図である。

【図３】同ホーニング盤におけるワーク保持装置のワー
ク保持部を示す平面図である。

【図４】同ワーク保持装置のワーク保持部とホーニング
ツールを一部断面で示す正面図である。

【図５】同じく同ワーク保持装置のワーク保持部とホー
ニングツールを一部断面で示す右側面図である。

【図６】同ホーニング盤におけるワーク保持装置の往復
動部を示す正面図である。

【図７】同往復動部の主要部の動きを説明するための平
面図である。

【図８】同ホーニング盤によりホーニング加工される平
面を備えたワークを砥石との関係で示す図で、図８(a)
は平面図、および図８(b) は図８(a) のVIII-VIII 線に
沿った断面図である。

【図９】従来のホーニング盤によりホーニング加工され
る円筒面を備えたワークを砥石との関係で示す図で、図
９(a) は平面図、および図９(b) は図９(a) のIX-IX 線
に沿った断面図である。

【図１０】ホーニング加工によりワークの仕上げ面に形
成されるキズ目（クロスハッチパターン）を、砥石の相
対的動きとの関係で示す図である。

【符号の説明】

１ ホーニングツール ２ ワーク保持装置 ３ 制御装置 ４ 主軸 １０ ワーク保持部（ワーク保持手段） １１ 往復動部（往復動手段） １２ 保持治具 １３ 治具案内部 １４ ツール案内部 １５ 治具ベース １６ フローティングベース ２０ 装置基台（基台） ２２ スラストベアリング ３１ ワークの取付具 ３５ リニアレール ３６ リニアガイド ４５ リンク機構 ４６ 駆動モータ（駆動部） ４６ａ 駆動モータの駆動軸 ５０ 揺動アーム ５１ 接続リンク ５２ 揺動アームの支軸 ６０ クランク機構 ６１ クランクピン ６２ 伝動コマ ６３ クランクピンの偏心量調整部 Ｗ ワーク（工作物） Ｗａ ワークの内側平面 Ｇ 砥石 Ｘ ワークの軸線 Ａ ワークの往復動作方向（水平方向） Ｃ 砥石の往復動作方向（鉛直方向）

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物の内側平面と砥石を相対的に一方
   向へ往復運動させるとともに、この一方向と交差する他
   方向へ往復運動させつつ、上記砥石を外方へ張り出させ
   ていき、これにより、上記工作物の平面にクロスハッチ
   パターンを形成しながらホーニングを行なうように構成
   するとともに、 上記砥石の往復運動と工作物の往復運動を互いに同期し
   ないタイミングで行い、ホーニング加工時において、上
   記砥石の整形および自生発刃作用を発揮させるように構
   成した ことを特徴とする平面のホーニング加工方法。
2. 【請求項２】 工作物の内側の対向する平行な平面間
   に、一対の砥石をこれら平面にそれぞれ対向させて配置
   し、 上記工作物を上記平面に平行な一方向へ往復運動させ、 上記両砥石を、この工作物の往復運動方向にほぼ直交し
   かつ上記平面に平行な方向へ往復運動させながら、これ
   ら両平面に向けて外方へ張り出させる請求項１に記載の
   平面のホーニング加工方法。
3. 【請求項３】 上記砥石の往復運動が鉛直方向の縦運動
   であるとともに、上記工作物の往復運動が水平方向の横
   運動である請求項２に記載の平面のホーニング加工方
   法。
4. 【請求項４】 工作物を保持するワーク保持手段と、こ
   のワーク保持手段を往復運動させる往復動手段とを備え
   てなり、 上記ワーク保持手段は、上記工作物をその軸線が鉛直方
   向に向くように保持する保持治具と、この保持治具を上
   記工作物の軸線に直交しかつ内側平面に平行な水平方向
   へ移動可能に案内支持する治具案内部とを備えることを
   特徴とするワーク保持装置。
5. 【請求項５】 上記保持治具は、上記治具案内部上に上
   記工作物の平面に平行な水平方向へ移動可能に案内支持
   された治具ベースと、この治具ベース上に、治具ベース
   の移動方向と直交する水平方向へ移動可能に設けられ、
   上記工作物を取外し可能に保持するフローティングベー
   スとを備えてなる請求項４に記載のワーク保持装置。
6. 【請求項６】 上記治具案内部は、固定的に設けられた
   基台上に上記保持治具の移動方向へ延びて配置されたリ
   ニアレールと、上記保持治具の底面部に設けられ、上記
   リニアレール上を走行するリニアガイドとを備えてなる
   請求項４または５に記載のワーク保持装置。
7. 【請求項７】 ホーニングツールの先端部を案内支持す
   るツール案内部を備え、 このツール案内部は、上記基台上において上記保持治具
   のホーニングツール挿通穴と同心位置に設けられ、 上記ツール案内部のツール案内穴は、上記ホーニングツ
   ールの先端部を鉛直方向へ摺動可能に挿通案内する形状
   とされている請求項６に記載のワーク保持装置。
8. 【請求項８】 上記往復動手段は、上記ワーク保持手段
   の保持治具に枢支連結されたリンク機構と、このリンク
   機構を駆動する駆動部とを備えてなり、 上記リンク機構の駆動により、上記保持治具が上記治具
   案内部上において、上記工作物の平面に平行な水平方向
   へ往復運動される請求項４から７のいずれか一つに記載
   のワーク保持装置。
9. 【請求項９】 上記リンク機構は、水平方向へ揺動可能
   に長手方向中間部が軸支された揺動アームと、この揺動
   アームの一端および上記ワーク保持治具に両端がそれぞ
   れ枢支連結された接続リンクとを備えてなり、 上記揺動アームの他端が上記駆動部に駆動連結されてい
   る請求項８に記載のワーク保持装置。
10. 【請求項１０】 上記駆動部は駆動モータの形態とさ
    れ、この駆動モータの駆動軸がクランク機構を介して上
    記リンク機構に駆動連結されている請求項８または９に
    記載のワーク保持装置。
11. 【請求項１１】 上記クランク機構は、上記駆動モータ
    の駆動軸に平行かつ偏心して取り付けられたクランクピ
    ンと、このクランクピンに枢着された伝動コマとを備
    え、 この伝動コマは、上記リンク機構の揺動アームの他端に
    設けられた長孔状の係合孔に摺動可能に係合連結されて
    いる請求項１０に記載のワーク保持装置。
12. 【請求項１２】 上記クランク機構は、上記駆動モータ
    の駆動軸に対するクランクピンの偏心量を調整する偏心
    量調整部を備える請求項１１に記載のワーク保持装置。
13. 【請求項１３】 工作物の軸線に沿って鉛直方向へ往復
    動作される主軸と、 この主軸の先端に装着され、上記平面に対して拡縮動作
    される砥石を備えるホーニングツールと、 このホーニングツールの砥石を拡張動作させる砥石拡張
    装置と、 上記工作物を保持して、上記主軸の往復動作方向と直交
    する水平方向へ往復動作させる、請求項４から１２のい
    ずれか一つに記載のワーク保持装置とを備えてなること
    を特徴とするホーニング盤。
14. 【請求項１４】 上記主軸、砥石拡張装置およびワーク
    保持装置の動作を相互に連動して制御する制御装置を備
    える請求項１３に記載のホーニング盤。
15. 【請求項１５】 上記制御装置は、請求項１から３のい
    ずれか一つに記載のホーニング加工方法を実施するよう
    に、上記主軸、砥石拡張装置およびワーク保持装置の動
    作を相互に連動して制御する構成とされている請求項１
    ４に記載のホーニング盤。
16. 【請求項１６】 上記工作物が平行に対向する一対の内
    側平面を有するとともに、上記ホーニングツールは、こ
    れら平面にそれぞれ対向して配置された一対の砥石を備
    え、これら砥石が同時に拡張されて上記両平面をホーニ
    ング加工するように構成されている請求項１３に記載の
    ホーニング盤。