JP3082524B2 - ホーニング加工における砥石の拡張量の制御方法およびその装置 - Google Patents

ホーニング加工における砥石の拡張量の制御方法およびその装置

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JP3082524B2 JP05198480A JP19848093A JP3082524B2 JP 3082524 B2 JP3082524 B2 JP 3082524B2 JP 05198480 A JP05198480 A JP 05198480A JP 19848093 A JP19848093 A JP 19848093A JP 3082524 B2 JP3082524 B2 JP 3082524B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば内燃機関のシ
リンダブロックボアのごとき被加工物の内筒内面にホー
ニング加工を行う際のホーニング加工における砥石の拡
張量の制御方法およびその制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、被加工物としての例えば内燃機関
のシリンダブロックのボア内面にホーニング加工を行う
際、砥石の拡張量を一定にして通常ホーニング加工を行
っている。また、穴壁の材料成分の硬さが異っている場
合や穴に狭い箇所がある場合には、一回の作業工程すな
わち一定のストローク中に砥石の拡張量を変化させてホ
ーニング加工する方法が、例えば特開平3−11116
8号公報などで知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5,図6
に示されているような、例えばウオータジャケット10
1が形成されているシリンダブロック103のボア10
5内面105Aに、砥石の拡張量を一定にしてホーニン
グ加工を行うと、図7に示されているようにボア105
の周方向で剛性が異なっているものである。また、剛性
と切削量との間には図8に示されているように、剛性が
大であれば切削量も大となる関係がすでに判っているか
ら、図9に示されているように、剛性が高い所では削り
すぎてしまい、真円度が得られないという問題があっ
た。
【0004】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ために、被加工物の内筒内面にホーニング加工を行う
際、内筒内面の周方向に受ける剛性が均一でなく変化し
ていても、周方向における各位置の切削量をほぼ同程度
にして真円度を得るようにしたホーニング加工における
砥石の拡張量の制御方法およびその装置を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のホーニング加工における砥石の拡張量の
制御方法は、回転自在かつ往復動自在なホーニングヘッ
ドの先端に設けられた砥石を拡張して、加工物の内筒内
面にホーニング加工を行う際、予め測定して記憶されて
いる前記内筒内面の周方向の位相に応じた周方向剛性分
布を基にして前記砥石の拡張量を制御することを特徴と
するものである。
【0006】また、この発明のホーニング加工における
砥石の拡張量の制御装置は、回転自在かつ往復動自在な
ホーニングヘッドと、このホーニングヘッドの先端に被
加工物の内筒内面に対し拡張可能に設けられた砥石と、
この砥石の拡張量を調整する拡張量調整装置と、前記被
加工物の内筒内面の周方向の位相に応じて予め剛性を測
定して周方向剛性分布を記憶せしめておくメモリと、こ
のメモリに記憶された周方向剛性分布を基にして前記砥
石が回転される周方向の位相に応じて前記拡張量調整装
置の拡張量を制御せしめる制御装置と、を備えてなるこ
とを特徴とするものである。
【0007】
【作用】この発明のホーニング加工における砥石の拡張
量の制御方法およびその装置を採用することにより、ホ
ーニングヘッドを回転せしめると共に上下方向へ往復動
せしめることによって、ホーニングヘッドの先端に設け
られた砥石で被加工物の内筒内面にホーニング加工が行
われる。このホーニング加工を行う際に、予め測定して
メモリに記憶されている被加工物の内筒内面の位相に応
じた周方向剛性分布を基にして、制御装置でもって拡張
量調整装置を制御して砥石の拡張量が被加工物の内筒内
面の周方向の位相に応じて制御される。したがって、被
加工物の内筒内面の周方向の切削量がほぼ同程度となっ
て真円度の改善が図られる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。
【0009】図1を参照するに、被加工物の内筒として
の例えばウオータジャケット1が形成されているシリン
ダブロック3のボア5の内面5Aをホーニング加工する
場合において、回転自在かつ上下方向へ往復動自在なホ
ーニングヘッド7の先端(下端)にはホーニングツール
9が設けられている。このホーニングツール9内にはホ
ーニング板11が設けられており、このホーニング板1
1の外周部には砥石13が設けられている。前記ホーニ
ング板11には図1において左斜めに傾斜した複数の傾
斜部11Kが備えられている。砥石13の拡張量を調整
する拡張量調整装置15が前記ホーニングツール9に設
けられており、この拡張量調整装置15の一部であるテ
ーパコーン17の先端には前記傾斜部11Kに係合する
傾斜部17Kが備えられている。
【0010】前記テーパコーン15は上下方向へ延伸し
た雄ねじ19の先端に設けられており、この雄ねじ19
はギヤ21の軸心部に形成された雌ねじ23に螺合され
ている。前記ギヤ21には別のギヤ25が螺合されてお
り、このギヤ25の軸心部にはサーボモータ27の出力
軸29が装着されている。サーボモータ27にはエンコ
ーダ31が備えられている。
【0011】上記構成により、シリンダブロック3のボ
ア5内面5Aはホーニングヘッド7を回転せしめると共
に上下方向へ往復動せしめることによって、ホーニング
ヘッド7の先端に設けられているホーニングツール9の
外周部に設けられた砥石13でもってホーニング加工さ
れることになる。
【0012】砥石13でホーニング加工される際に、サ
ーボモータ27を駆動せしめると、出力軸29,ギヤ2
5を介してギヤ21が回転される。このギヤ21の回転
により雌ねじ23に螺合された雄ねじ19が回転される
と共に上下方向へ移動されるから、テーパコーン17の
傾斜部17Kとホーニング板11の傾斜部11Kとの係
合状態が変化して砥石13の拡張量が調整されることに
なる。
【0013】前記サーボモータ27に備えられたエンコ
ーダ31は、前記砥石13の拡張量を制御するための制
御装置33に接続されている。この制御装置33には前
記ホーニングヘッド7が回転された際の回転角を検出す
るエンコーダなどの回転角検出装置35が接続されてい
ると共に、例えば図7に示したようなボア5の周方向剛
性分布に対する剛性が予め測定されたり、ホーニング加
工中に測定されて記憶されメモリ37が接続されてい
る。
【0014】上記構成により、回転角検出装置35によ
って回転されている砥石13の回転角が検出されるか
ら、この回転角(砥石13の位相)に応じて前記制御装
置35によりサーボモータ27のエンコーダ31を制御
せしめることでボア5の周方向における砥石13の拡張
量が調整されることになる。
【0015】すでに、図8に示されているごとく、剛性
と切削量との関係が判っていると共に、図2に示されて
いるごとく、砥石13の拡張量と切削量との関係が判っ
ているから、同じ切削量に対しては剛性と拡張量とはほ
ぼ等しいものである。
【0016】したがって、メモリ37に記憶されている
図7に示すようなボア5の周方向の剛性分布を基にし
て、このボア5の周方向の剛性分布とは相反する図3に
示すようなボア5の周方向の拡張量分布となるように制
御装置33でエンコーダ31を制御せしめると、ボア5
の周方向に図3に示すような拡張量が与えられる。その
結果、ボア5の周方向の切削量は図4に示したように、
各角度(位相)のボア5内面5Aに、ほぼ同じ切削量で
ホーニング加工を行うことができる。したがって、ボア
5内面5Aの真円度の向上を図ることができて、ほぼ真
円度の内面を得ることができる。
【0017】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他
の態様で実施し得るものである。本実施例では被加工物
の内筒として内燃機関のシリンダブロックのボア内面を
ホーニング加工する例で説明したが、それ以外の被加工
物の内筒内面のホーニング加工にも対応できるものであ
る。
【0018】
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れているとおりの構成であるから、被加工物の内筒内面
にホーニング加工を行う際、内筒内面の周方向に受ける
剛性が均一でなく変化していても、周方向における各位
置の切削量をほぼ同程度にしてホーニング加工を行うこ
とができ、ほぼ真円度の内面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すホーニング加工にお
ける砥石の拡張量の制御装置の構成図である。
【図2】拡張量と切削量との関係を示す図である。
【図3】ボアの周方向における拡張量分布を示す図であ
る。
【図4】この発明のホーニング加工を行ったときのボア
の周方向における切削量を示す図である。
【図5】従来のホーニング加工を説明するためのシリン
ダブロックの平面図である。
【図6】図5における側面図である。
【図7】ボアの周方向における剛性分布を示す図であ
る。
【図8】剛性と切削量との関係を示す図である。
【図9】従来のホーニング加工を行ったときのボアの周
方向における切削量を示す図である。
【符号の説明】
1 ウオータージャケット 3 シリンダブロック 5 ボア 7 ホーニングヘッド 13 砥石 15 拡張量調整装置 17 テーパコーン 19 雄ねじ 21 ギヤ 23 雌ねじ 25 ギヤ 27 サーボモータ 33 制御装置 35 回転角検出装置 37 メモリ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 33/06 B24B 33/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転自在かつ往復動自在なホーニングヘ
    ッド(7)の先端に設けられた砥石(13)を拡張し
    て、被加工物の内筒内面(5A)にホーニング加工を行
    う際、予め測定して記憶されている前記内筒内面(5
    A)の周方向の位相に応じた周方向剛性分布を基にして
    前記砥石の回転中に被加工物の内筒内面(5A)の周方
    向の位相に応じて前記砥石の拡張量を制御することを特
    徴とするホーニング加工における砥石の拡張量の制御方
    法。
  2. 【請求項2】 回転自在かつ往復動自在なホーニングヘ
    ッド(7)と、このホーニングヘッド(7)の先端に被
    加工物の内筒内面(5A)に対して拡張可能に設けられ
    た砥石(13)と、この砥石(13)の拡張量を調整す
    る拡張量調整装置(15)と、前記被加工物の内筒内面
    の周方向の位相に応じて予め剛性を測定して周方向剛性
    分布を記憶せしめておくメモリ(37)と、このメモリ
    (37)に記憶された周方向剛性分布を基にして前記砥
    石(13)が回転される周方向の位相に応じて前記拡張
    量調整装置(15)の拡張量を制御せしめる制御装置
    と、を備えてなることを特徴とするホーニング加工にお
    ける砥石の拡張量の制御装置。
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