JP3104506B2 - ホーニング加工方法及びホーニング加工装置 - Google Patents
ホーニング加工方法及びホーニング加工装置Info
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- JP3104506B2 JP3104506B2 JP05322874A JP32287493A JP3104506B2 JP 3104506 B2 JP3104506 B2 JP 3104506B2 JP 05322874 A JP05322874 A JP 05322874A JP 32287493 A JP32287493 A JP 32287493A JP 3104506 B2 JP3104506 B2 JP 3104506B2
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/06—Honing machines or devices; Accessories therefor with controlling or gauging equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/08—Honing tools
- B24B33/086—Abrading blocks for honing tools
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、研削砥石が被加工物
の加工孔内面に対し所定の拡張圧力で拡張移動して押付
けられつつ、その砥石が取付けられたホーニングヘッド
が回転かつ軸方向移動して加工孔内面を研削加工するホ
ーニング加工方法及びホーニング加工装置に関する。
の加工孔内面に対し所定の拡張圧力で拡張移動して押付
けられつつ、その砥石が取付けられたホーニングヘッド
が回転かつ軸方向移動して加工孔内面を研削加工するホ
ーニング加工方法及びホーニング加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被加工物の加工孔内面、例えばエンジン
のシリンダボア内面に対する精密仕上げ加工には、砥石
が取付けられるホーニングヘッドが回転しつつ軸方向移
動すなわち上下動して研削加工を行うホーニング加工が
一般に用いられる（特開昭５６−７６３７４号公報参
照）。
のシリンダボア内面に対する精密仕上げ加工には、砥石
が取付けられるホーニングヘッドが回転しつつ軸方向移
動すなわち上下動して研削加工を行うホーニング加工が
一般に用いられる（特開昭５６−７６３７４号公報参
照）。
【０００３】図８は、エンジンのシリンダブロック１の
シリンダボア３に対してホーニング加工を行う状態を示
す動作説明図である。ホーニングヘッド５の外周には複
数の砥石７が取り付けられている。図９はホーニングヘ
ッド５の内部構造を示す断面図であり、ホーニングヘッ
ド５内には上下動可能な砥石拡張用のテーパコーン９が
収納され、砥石７は、テーパコーン９の上下動によって
シリンダボア内面に対して接近離反する方向に移動可能
なシュー１１の外周に装着されている。
シリンダボア３に対してホーニング加工を行う状態を示
す動作説明図である。ホーニングヘッド５の外周には複
数の砥石７が取り付けられている。図９はホーニングヘ
ッド５の内部構造を示す断面図であり、ホーニングヘッ
ド５内には上下動可能な砥石拡張用のテーパコーン９が
収納され、砥石７は、テーパコーン９の上下動によって
シリンダボア内面に対して接近離反する方向に移動可能
なシュー１１の外周に装着されている。
【０００４】テーパコーン９は、図示しない油圧機構な
どにより軸方向へ圧力（拡張圧力）Ｐが付与され、この
テーパコーン９の下方への移動によりシュー１１が外方
に移動し、これと共に砥石７も同方向に移動して、シリ
ンダボア３の内面に対する押付（接触）圧力が付与され
ることになる。この状態でホーニングヘッド５が回転及
び上下動することでシリンダボア３の内面がホーニング
加工される。
どにより軸方向へ圧力（拡張圧力）Ｐが付与され、この
テーパコーン９の下方への移動によりシュー１１が外方
に移動し、これと共に砥石７も同方向に移動して、シリ
ンダボア３の内面に対する押付（接触）圧力が付与され
ることになる。この状態でホーニングヘッド５が回転及
び上下動することでシリンダボア３の内面がホーニング
加工される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にシリ
ンダブロックは鋳造により製造され、その後ボーリング
加工により荒加工がなされるが、この時点、つまり精密
仕上げであるホーニング加工を行う以前では、シリンダ
ボアの内面形状は、シリンダボア自体の剛性差や熱容量
分布などにより、完全な円筒形状とならない場合が多
い。
ンダブロックは鋳造により製造され、その後ボーリング
加工により荒加工がなされるが、この時点、つまり精密
仕上げであるホーニング加工を行う以前では、シリンダ
ボアの内面形状は、シリンダボア自体の剛性差や熱容量
分布などにより、完全な円筒形状とならない場合が多
い。
【０００６】図１０は、シリンダボア３が、ピストン上
死点付近３ａが広く、ピストン下死点付近３ｂが狭いよ
うな先細りのテーパ形状の場合を示しており、図１１
（ａ），（ｂ）は、このような先細りテーパ形状のシリ
ンダボア３に対してホーニング加工する途中の状況を示
す断面図で、図１１（ａ）が砥石７の先端付近がシリン
ダボア３のほぼ中央Ａにある場合、図１１（ｂ）が砥石
７の先端付近がシリンダボア３の最下端Ｂにある場合で
ある。ここで、砥石７は、シリンダボア３の全長にわた
り、一定の拡張圧力に基づく押付（接触）圧力でシリン
ダボア内面に押し付けられているが、実際はホーニング
ヘッド５が高速で上下動することも相俟って、テーパ形
状のシリンダボア３の場合には、砥石７のシリンダボア
内面に対する接触圧力は、砥石７の先端（下端）付近が
他の部位より高くなるとともに、内径寸法の小さい下死
点付近３ｂが高く、内径寸法の大きい上死点付近３ａが
低いものとなる。
死点付近３ａが広く、ピストン下死点付近３ｂが狭いよ
うな先細りのテーパ形状の場合を示しており、図１１
（ａ），（ｂ）は、このような先細りテーパ形状のシリ
ンダボア３に対してホーニング加工する途中の状況を示
す断面図で、図１１（ａ）が砥石７の先端付近がシリン
ダボア３のほぼ中央Ａにある場合、図１１（ｂ）が砥石
７の先端付近がシリンダボア３の最下端Ｂにある場合で
ある。ここで、砥石７は、シリンダボア３の全長にわた
り、一定の拡張圧力に基づく押付（接触）圧力でシリン
ダボア内面に押し付けられているが、実際はホーニング
ヘッド５が高速で上下動することも相俟って、テーパ形
状のシリンダボア３の場合には、砥石７のシリンダボア
内面に対する接触圧力は、砥石７の先端（下端）付近が
他の部位より高くなるとともに、内径寸法の小さい下死
点付近３ｂが高く、内径寸法の大きい上死点付近３ａが
低いものとなる。
【０００７】図１２は、このような先細りテーパ形状の
シリンダボア上面からの軸方向位置に対応する砥石７の
接触圧力を示したものであり、これによれば砥石７によ
る接触圧力は、図１１（ａ）に示すシリンダボア中央の
Ａ部付近から急激に上昇し、図１１（ｂ）に示すシリン
ダボア最下端のＢ部で最大となっている。
シリンダボア上面からの軸方向位置に対応する砥石７の
接触圧力を示したものであり、これによれば砥石７によ
る接触圧力は、図１１（ａ）に示すシリンダボア中央の
Ａ部付近から急激に上昇し、図１１（ｂ）に示すシリン
ダボア最下端のＢ部で最大となっている。
【０００８】一方、ホーニング加工に使用される砥石に
は、通常ダイヤモンドなどの砥粒が用いられ、また、砥
石が取付けられるホーニングヘッドは回転モータ及び上
下動シリンダにより回転及び上下動するため、砥粒の軌
跡がヘリカルなものとなるとともに、ホーニングヘッド
が移動する加工孔内面には、図１３に模式化して示した
ように、ホーニング加工特有のクロスハッチと呼ばれる
格子状の微細な溝が形成される。このクロスハッチは、
加工孔内面に傾斜向きが異なる２種のヘリカル状の研削
跡ａ，ｂ相互が交差して形成されるもので、エンジンの
シリンダボア内面においては、オイルの保持や拡がりを
助けるオイルピットの役目を果たす。
は、通常ダイヤモンドなどの砥粒が用いられ、また、砥
石が取付けられるホーニングヘッドは回転モータ及び上
下動シリンダにより回転及び上下動するため、砥粒の軌
跡がヘリカルなものとなるとともに、ホーニングヘッド
が移動する加工孔内面には、図１３に模式化して示した
ように、ホーニング加工特有のクロスハッチと呼ばれる
格子状の微細な溝が形成される。このクロスハッチは、
加工孔内面に傾斜向きが異なる２種のヘリカル状の研削
跡ａ，ｂ相互が交差して形成されるもので、エンジンの
シリンダボア内面においては、オイルの保持や拡がりを
助けるオイルピットの役目を果たす。
【０００９】このようなクロスハッチは、シリンダボア
表面に均等に、もしくは少なくともピストンリングが摺
動する上死点付近については、傾斜角度や太さが均一化
して明瞭になることがオイルピットの役目を果たす上で
望ましく、エンジンの性能上好ましい。オイルピットと
しての役目を充分果たせない場合には、オイルの保持が
充分なされないことからオイル消費量の増大及び、ピス
トンの初期スカッフを招く原因となる。
表面に均等に、もしくは少なくともピストンリングが摺
動する上死点付近については、傾斜角度や太さが均一化
して明瞭になることがオイルピットの役目を果たす上で
望ましく、エンジンの性能上好ましい。オイルピットと
しての役目を充分果たせない場合には、オイルの保持が
充分なされないことからオイル消費量の増大及び、ピス
トンの初期スカッフを招く原因となる。
【００１０】上記クロスハッチは、砥石のシリンダボア
内面に対する接触圧力で明瞭度が左右され、接触圧力が
高い程明瞭になる傾向がある。このため、シリンダボア
の形状が前述したように下死点側の内径が小さいような
テーパ形状の場合には、図１４に示すように、砥石によ
るシリンダボア内面への接触圧力が高い下死点付近のク
ロスハッチの明瞭度が高まり、逆に上死点付近の明瞭度
が低いものとなり、クロスハッチの均一化が達成できな
いばかりか、オイルピットとして明瞭化が必要な上死点
付近が逆に不明瞭になってしまい、オイル消費量の増大
及び、ピストンの初期スカッフを招く原因となる。
内面に対する接触圧力で明瞭度が左右され、接触圧力が
高い程明瞭になる傾向がある。このため、シリンダボア
の形状が前述したように下死点側の内径が小さいような
テーパ形状の場合には、図１４に示すように、砥石によ
るシリンダボア内面への接触圧力が高い下死点付近のク
ロスハッチの明瞭度が高まり、逆に上死点付近の明瞭度
が低いものとなり、クロスハッチの均一化が達成できな
いばかりか、オイルピットとして明瞭化が必要な上死点
付近が逆に不明瞭になってしまい、オイル消費量の増大
及び、ピストンの初期スカッフを招く原因となる。
【００１１】ホーニング加工において、一般には、砥石
に付与する拡張圧力を、図１５に示すように、加工開始
から加工終了に至るまでの間に、高圧、中圧、低圧の３
段階に分けて行うが、このような場合でも、各圧力下そ
れぞれでは、砥石の拡張圧力は一定となっているため、
前記先細りテーパ形状のシリンダボアに対しては、高圧
及び中圧時においても同様であるが、最終仕上げの低圧
時にて、砥石による加工孔内面に対する接触圧力が最下
端ほど高くなり、クロスハッチが全体として不均一なも
のとなる。
に付与する拡張圧力を、図１５に示すように、加工開始
から加工終了に至るまでの間に、高圧、中圧、低圧の３
段階に分けて行うが、このような場合でも、各圧力下そ
れぞれでは、砥石の拡張圧力は一定となっているため、
前記先細りテーパ形状のシリンダボアに対しては、高圧
及び中圧時においても同様であるが、最終仕上げの低圧
時にて、砥石による加工孔内面に対する接触圧力が最下
端ほど高くなり、クロスハッチが全体として不均一なも
のとなる。
【００１２】そこで、この発明は、砥石に付与する拡張
圧力を、加工孔の内径寸法の変化に対応して変化させ、
加工孔内面に形成されるクロスハッチを均一化すること
を目的としている。
圧力を、加工孔の内径寸法の変化に対応して変化させ、
加工孔内面に形成されるクロスハッチを均一化すること
を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、ホーニングヘッドに設けた研
削砥石が、拡張圧力を付与されて加工孔内面に向けて拡
張移動し、この加工孔内面に押し付けられつつ、前記ホ
ーニングヘッドが回転及び軸方向移動して研削を行うホ
ーニング加工方法において、前記加工孔の内径寸法が大
きい部位に対しては前記拡張圧力を高くする一方、同内
径寸法が小さい部位に対しては前記拡張圧力を低くする
ことで、前記研削砥石の加工孔内面に対する接触圧力
を、加工孔の軸方向全長に沿ってほぼ均一化させるホー
ニング加工方法としてある。
に、この発明は、第１に、ホーニングヘッドに設けた研
削砥石が、拡張圧力を付与されて加工孔内面に向けて拡
張移動し、この加工孔内面に押し付けられつつ、前記ホ
ーニングヘッドが回転及び軸方向移動して研削を行うホ
ーニング加工方法において、前記加工孔の内径寸法が大
きい部位に対しては前記拡張圧力を高くする一方、同内
径寸法が小さい部位に対しては前記拡張圧力を低くする
ことで、前記研削砥石の加工孔内面に対する接触圧力
を、加工孔の軸方向全長に沿ってほぼ均一化させるホー
ニング加工方法としてある。
【００１４】第２に、第１の方法において、加工孔に対
するホーニング加工の一連の動作過程中に、ホーニング
ヘッドに設けた内径検出手段により加工孔の内径をその
軸方向に沿って測定し、この測定した内径寸法に基づい
てホーニング加工を行う方法としてある。
するホーニング加工の一連の動作過程中に、ホーニング
ヘッドに設けた内径検出手段により加工孔の内径をその
軸方向に沿って測定し、この測定した内径寸法に基づい
てホーニング加工を行う方法としてある。
【００１５】第３に、ホーニングヘッドに設けた研削砥
石が、拡張圧力付与手段により拡張圧力が付与されて加
工孔内面に向けて拡張移動し、この加工孔内面に押し付
けられつつ、前記ホーニングヘッドが回転及び軸方向移
動して研削を行うホーニング加工装置において、前記加
工孔の内径を検出する内径検出手段と、この内径検出手
段の検出値に基づいて、前記加工孔の内径寸法が大きい
部位に対しては前記拡張圧力を高くする一方、同内径寸
法が小さい部位に対しては前記拡張圧力を低くして、前
記研削砥石の加工孔内面に対する接触圧力を、加工孔の
軸方向全長に沿ってほぼ均一化させるよう前記拡張圧力
付与手段を制御する制御手段とを設けた構成としてあ
る。
石が、拡張圧力付与手段により拡張圧力が付与されて加
工孔内面に向けて拡張移動し、この加工孔内面に押し付
けられつつ、前記ホーニングヘッドが回転及び軸方向移
動して研削を行うホーニング加工装置において、前記加
工孔の内径を検出する内径検出手段と、この内径検出手
段の検出値に基づいて、前記加工孔の内径寸法が大きい
部位に対しては前記拡張圧力を高くする一方、同内径寸
法が小さい部位に対しては前記拡張圧力を低くして、前
記研削砥石の加工孔内面に対する接触圧力を、加工孔の
軸方向全長に沿ってほぼ均一化させるよう前記拡張圧力
付与手段を制御する制御手段とを設けた構成としてあ
る。
【００１６】第４に、第３の構成において、内径検出手
段は、ホーニングヘッドに設けられている構成としてあ
る。
段は、ホーニングヘッドに設けられている構成としてあ
る。
【００１７】
【作用】第１の方法または第３の構成によれば、加工孔
の内径寸法が大きい部位に対しては拡張圧力を高くする
一方、同内径寸法が小さい部位に対しては拡張圧力を低
くすることで、砥石の加工孔内面に対する接触圧力は、
内径寸法が大きい部位が強められる一方、内径寸法が小
さい部位が弱められる結果、加工孔の軸方向全長にわた
って均一化され、ホーニング加工によって形成される加
工孔内面のクロスハッチも均一化されることになる。
の内径寸法が大きい部位に対しては拡張圧力を高くする
一方、同内径寸法が小さい部位に対しては拡張圧力を低
くすることで、砥石の加工孔内面に対する接触圧力は、
内径寸法が大きい部位が強められる一方、内径寸法が小
さい部位が弱められる結果、加工孔の軸方向全長にわた
って均一化され、ホーニング加工によって形成される加
工孔内面のクロスハッチも均一化されることになる。
【００１８】第２の方法または第４の構成によれば、ホ
ーニングヘッドに設けた内径検出手段により、加工孔の
内径寸法の測定を、ホーニング加工における一連の動作
過程中に行えるので、内径測定による作業性の低下は防
止される。
ーニングヘッドに設けた内径検出手段により、加工孔の
内径寸法の測定を、ホーニング加工における一連の動作
過程中に行えるので、内径測定による作業性の低下は防
止される。
【００１９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
する。
【００２０】図１は、この発明の一実施例に係わるホー
ニング加工装置により、自動車用エンジンのシリンダブ
ロック１３におけるシリンダボア１５の加工孔内面１６
をホーニング加工している状態を示している。ホーニン
グヘッド１７は、その本体１９内に挿入され拡張圧力Ｐ
を発生する油圧シリンダなどの拡張圧力付与手段２１に
よって上下動可能な主軸２３に設けられた二つのテーパ
コーン２５と、テーパコーン２５の下降によって加工孔
内面１６に向けて押付けられ円周方向に複数配置された
シュー２７と、シュー２７の外周面に装着され加工孔内
面１６を研削加工する図中で上下方向に長い直方体状の
砥石２９とを備えている。
ニング加工装置により、自動車用エンジンのシリンダブ
ロック１３におけるシリンダボア１５の加工孔内面１６
をホーニング加工している状態を示している。ホーニン
グヘッド１７は、その本体１９内に挿入され拡張圧力Ｐ
を発生する油圧シリンダなどの拡張圧力付与手段２１に
よって上下動可能な主軸２３に設けられた二つのテーパ
コーン２５と、テーパコーン２５の下降によって加工孔
内面１６に向けて押付けられ円周方向に複数配置された
シュー２７と、シュー２７の外周面に装着され加工孔内
面１６を研削加工する図中で上下方向に長い直方体状の
砥石２９とを備えている。
【００２１】このようなホーニングヘッド１７は、テー
パコーン２５及びシュー２７によって、砥石２９がシリ
ンダボア１５の加工孔内面１６に所定の拡張圧力Ｐに基
づく押付圧力で押付けられた状態で、全体として図示し
ない上下シリンダ及びモータを駆動源として上下動する
と同時に回転しながらホーニング加工を行う。
パコーン２５及びシュー２７によって、砥石２９がシリ
ンダボア１５の加工孔内面１６に所定の拡張圧力Ｐに基
づく押付圧力で押付けられた状態で、全体として図示し
ない上下シリンダ及びモータを駆動源として上下動する
と同時に回転しながらホーニング加工を行う。
【００２２】また、ホーニングヘッド１７の本体１９内
には、上下方向に延長されるエア通路３１が形成され、
このエア通路３１は、下部側がホーニング加工の一連の
動作過程にて加工孔内面１６に対向して開口するエアノ
ズル３３を構成し、上部側が上面に開口してエア配管３
５を介してエアマイクロメータ３７に接続されている。
上記エアノズル３３及びエアマイクロメータ３７などに
より内径検出手段を構成している。エアマイクロメータ
３７は、エアノズル３３から加工孔内面１６にエアを吹
き付けることにより、そのときの背圧を電気信号に変換
し、背圧に応じたシリンダボア１５の加工孔の内径寸法
が制御手段としての制御回路３９により算出される。制
御回路３９は、拡張圧力付与手段２１に対し、算出した
内径寸法に応じて拡張圧力Ｐを変化させるよう制御す
る。
には、上下方向に延長されるエア通路３１が形成され、
このエア通路３１は、下部側がホーニング加工の一連の
動作過程にて加工孔内面１６に対向して開口するエアノ
ズル３３を構成し、上部側が上面に開口してエア配管３
５を介してエアマイクロメータ３７に接続されている。
上記エアノズル３３及びエアマイクロメータ３７などに
より内径検出手段を構成している。エアマイクロメータ
３７は、エアノズル３３から加工孔内面１６にエアを吹
き付けることにより、そのときの背圧を電気信号に変換
し、背圧に応じたシリンダボア１５の加工孔の内径寸法
が制御手段としての制御回路３９により算出される。制
御回路３９は、拡張圧力付与手段２１に対し、算出した
内径寸法に応じて拡張圧力Ｐを変化させるよう制御す
る。
【００２３】ここで、上記図１におけるシリンダボア１
５の加工孔形状は、前記図１０に示したものと同様に、
ピストン上死点付近１５ａが広く、下死点付近１５ｂが
狭いテーパ形状となっているものとする。
５の加工孔形状は、前記図１０に示したものと同様に、
ピストン上死点付近１５ａが広く、下死点付近１５ｂが
狭いテーパ形状となっているものとする。
【００２４】シリンダボア１５に対するホーニング加工
においては、図２に示すように加工開始直後は拡張圧力
を高くして前回加工時での砥石２９の目詰まりを除去す
る、いわるゆるセルフドレッシングを行い、次に拡張圧
力を下げ中圧にして目標とする加工径に達するまで切削
加工を行い、さらに拡張圧力を低圧として加工表面の面
粗度及び加工精度を高めるドエル加工を行う。
においては、図２に示すように加工開始直後は拡張圧力
を高くして前回加工時での砥石２９の目詰まりを除去す
る、いわるゆるセルフドレッシングを行い、次に拡張圧
力を下げ中圧にして目標とする加工径に達するまで切削
加工を行い、さらに拡張圧力を低圧として加工表面の面
粗度及び加工精度を高めるドエル加工を行う。
【００２５】そして、この低圧のドエル加工においてシ
リンダボア１５の前記テーパ形状に合わせて拡張圧力Ｐ
を変化させる。つまり、図３に示すように、砥石２９に
付与する拡張圧力Ｐを、内径が大きい上死点付近１５ａ
側で高く、下死点付近１５ｂ側で低くして最終精密仕上
加工を行う。
リンダボア１５の前記テーパ形状に合わせて拡張圧力Ｐ
を変化させる。つまり、図３に示すように、砥石２９に
付与する拡張圧力Ｐを、内径が大きい上死点付近１５ａ
側で高く、下死点付近１５ｂ側で低くして最終精密仕上
加工を行う。
【００２６】このような拡張圧力Ｐの変化は、低圧のド
エル加工に先立って、ホーニングヘッド１７の上下動に
伴いエアノズル３３から加工孔内面１６に向けて吹き出
すエアの背圧をエアマイクロメータ３７が検出すること
で、上死点付近１５ａから下死点付近１５ｂに至る内径
を制御回路３９が算出し、これに基づき制御回路３９は
拡張圧力付与手段２１による拡張圧力Ｐを前記図３のよ
うに変化させる。このときの内径寸法の測定は、ホーニ
ング加工における加工開始から加工終了までの一連の加
工動作の中で行っているので、加工作業性は良好に維持
される。
エル加工に先立って、ホーニングヘッド１７の上下動に
伴いエアノズル３３から加工孔内面１６に向けて吹き出
すエアの背圧をエアマイクロメータ３７が検出すること
で、上死点付近１５ａから下死点付近１５ｂに至る内径
を制御回路３９が算出し、これに基づき制御回路３９は
拡張圧力付与手段２１による拡張圧力Ｐを前記図３のよ
うに変化させる。このときの内径寸法の測定は、ホーニ
ング加工における加工開始から加工終了までの一連の加
工動作の中で行っているので、加工作業性は良好に維持
される。
【００２７】図４は、上記したような拡張圧力の変化
を、従来例で示した前記図１２における砥石の接触圧力
に対応して、つまり内径寸法の形状変化に対応して拡張
圧力をより細かに変化させた状態を示している。
を、従来例で示した前記図１２における砥石の接触圧力
に対応して、つまり内径寸法の形状変化に対応して拡張
圧力をより細かに変化させた状態を示している。
【００２８】このようにシリンダボア１５の加工孔内面
１６を加工するにあたり、内径寸法が大きい上死点付近
１５ａ側については拡張圧力Ｐを高める一方、内径寸法
が小さい下死点付近１５ｂ側については拡張圧力Ｐを低
くすることで、砥石２９の加工孔内面１６への接触圧力
は、上死点付近１５ａが強められる一方、下死点付近１
５ｂが弱められ、結果として接触圧力は、上死点付近１
５ａから下死点付近１５ｂに至るシリンダボア全長にわ
たりほぼ均一化される。
１６を加工するにあたり、内径寸法が大きい上死点付近
１５ａ側については拡張圧力Ｐを高める一方、内径寸法
が小さい下死点付近１５ｂ側については拡張圧力Ｐを低
くすることで、砥石２９の加工孔内面１６への接触圧力
は、上死点付近１５ａが強められる一方、下死点付近１
５ｂが弱められ、結果として接触圧力は、上死点付近１
５ａから下死点付近１５ｂに至るシリンダボア全長にわ
たりほぼ均一化される。
【００２９】接触圧力が均一化されることで、ホーニン
グヘッド１７が回転及び上下動することにより加工孔内
面１６に形成される砥石２９の研削軌跡であるクロスハ
ッチは、図５に示すようにシリンダボア１５の全長にわ
たりほぼ均一化し、特に内径寸法が大きい上死点付近１
５ａについては、拡張圧力Ｐを高めてピストンリング摺
動部位のクロスハッチを他の部位同様明瞭化している。
このようにして形成されるクロスハッチは、オイルの保
持が充分になされてオイルピットとしての役目を果た
し、オイル消費性能及び、ピストンの耐初期スカッフ性
能が向上するものとなる。
グヘッド１７が回転及び上下動することにより加工孔内
面１６に形成される砥石２９の研削軌跡であるクロスハ
ッチは、図５に示すようにシリンダボア１５の全長にわ
たりほぼ均一化し、特に内径寸法が大きい上死点付近１
５ａについては、拡張圧力Ｐを高めてピストンリング摺
動部位のクロスハッチを他の部位同様明瞭化している。
このようにして形成されるクロスハッチは、オイルの保
持が充分になされてオイルピットとしての役目を果た
し、オイル消費性能及び、ピストンの耐初期スカッフ性
能が向上するものとなる。
【００３０】上記実施例では、シリンダボア１５の形状
が上死点付近１５ａ側の内径が大きいテーパ形状のもの
について説明したが、図６（ａ），（ｂ）（ｃ）に示す
ように、シリンダボア内面形状が、上死点付近１５ａ側
で狭く下死点付近１５ｂ側で広いテーパ形状、つまり図
１０とは上下が逆のテーパ形状のもの（ａ）、上死点付
近１５ａ及び下死点付近１５ｂ側で広く中央部１５ｃで
狭いつづみ形状のもの（ｂ）、これとは逆に上死点付近
１５ａ及び下死点付近１５ｂ側で狭く中央部１５ｃで大
きい太鼓形状のもの（ｃ）、などについても、それぞれ
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、内径寸法が
大きい部位に対しては拡張圧力を高める一方、同寸法が
小さい部位に対しては拡張圧力を低くして、砥石の加工
孔内面に対する接触圧力を均一化することにより、クロ
スハッチを均一化することが可能となる。
が上死点付近１５ａ側の内径が大きいテーパ形状のもの
について説明したが、図６（ａ），（ｂ）（ｃ）に示す
ように、シリンダボア内面形状が、上死点付近１５ａ側
で狭く下死点付近１５ｂ側で広いテーパ形状、つまり図
１０とは上下が逆のテーパ形状のもの（ａ）、上死点付
近１５ａ及び下死点付近１５ｂ側で広く中央部１５ｃで
狭いつづみ形状のもの（ｂ）、これとは逆に上死点付近
１５ａ及び下死点付近１５ｂ側で狭く中央部１５ｃで大
きい太鼓形状のもの（ｃ）、などについても、それぞれ
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、内径寸法が
大きい部位に対しては拡張圧力を高める一方、同寸法が
小さい部位に対しては拡張圧力を低くして、砥石の加工
孔内面に対する接触圧力を均一化することにより、クロ
スハッチを均一化することが可能となる。
【００３１】また、前記実施例では、加工表面の面粗度
及び加工精度を高めるドエル加工に先立ち、ホーニング
ヘッド１７に設けたエアマイクロメータ３７を用いてシ
リンダボア１５の内径を測定するようにしているが、シ
リンダボア１５の内径をホーニング加工装置とは別の専
用の測定器にて測定し、その測定データを制御回路３９
に入力し、この入力値に応じて拡張圧力付与手段２１の
拡張圧力を制御するようにしてもよい。
及び加工精度を高めるドエル加工に先立ち、ホーニング
ヘッド１７に設けたエアマイクロメータ３７を用いてシ
リンダボア１５の内径を測定するようにしているが、シ
リンダボア１５の内径をホーニング加工装置とは別の専
用の測定器にて測定し、その測定データを制御回路３９
に入力し、この入力値に応じて拡張圧力付与手段２１の
拡張圧力を制御するようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明してきたように、第１の発明ま
たは第３の発明によれば、ホーニングヘッドに設けた研
削砥石に付与される拡張圧力を、加工孔の内径寸法が大
きい部位に対しては高くする一方、同内径寸法が小さい
部位に対しては低くするようにしたため、内径寸法が軸
方向に沿って異なる加工孔であっても、砥石の加工孔内
面への接触圧力は加工孔の軸方向全長にわたって均一化
され、ホーニング加工によって形成される加工孔内面の
クロスハッチも均一化されることになる。
たは第３の発明によれば、ホーニングヘッドに設けた研
削砥石に付与される拡張圧力を、加工孔の内径寸法が大
きい部位に対しては高くする一方、同内径寸法が小さい
部位に対しては低くするようにしたため、内径寸法が軸
方向に沿って異なる加工孔であっても、砥石の加工孔内
面への接触圧力は加工孔の軸方向全長にわたって均一化
され、ホーニング加工によって形成される加工孔内面の
クロスハッチも均一化されることになる。
【００３３】第２の発明または第４の発明によれば、加
工孔の内径寸法をホーニングヘッドに設けた内径検出手
段により測定するようにしたため、内径測定から、この
内径測定に応じた拡張圧力の可変化によるホーニング加
工に至る動作を、一連の加工動作として行え、作業性を
良好に維持することができる。
工孔の内径寸法をホーニングヘッドに設けた内径検出手
段により測定するようにしたため、内径測定から、この
内径測定に応じた拡張圧力の可変化によるホーニング加
工に至る動作を、一連の加工動作として行え、作業性を
良好に維持することができる。
【図１】この発明の一実施例を示すホーニング加工装置
によるホーニング加工状態を示す全体構成図である。
によるホーニング加工状態を示す全体構成図である。
【図２】図１のホーニング加工装置におけるホーニング
加工開始から終了に至る間での拡張圧力の変化を示す説
明図である。
加工開始から終了に至る間での拡張圧力の変化を示す説
明図である。
【図３】図２における最終仕上げ精密加工時でのシリン
ダボアの軸方向位置による拡張圧力の変化特性図であ
る。
ダボアの軸方向位置による拡張圧力の変化特性図であ
る。
【図４】拡張圧力の変化を、シリンダボア形状に合わせ
てより具体的に示した拡張圧力変化特性図である。
てより具体的に示した拡張圧力変化特性図である。
【図５】図４の拡張圧力変化により形成されるシリンダ
ボア内面のクロスハッチの明瞭度を示す説明図である。
ボア内面のクロスハッチの明瞭度を示す説明図である。
【図６】シリンダボアの各種形状を示す断面図である。
【図７】図６におけるシリンダボアの各種形状に対応す
る拡張圧力の変化特性図である。
る拡張圧力の変化特性図である。
【図８】従来例を示すホーニング加工装置によるホーニ
ング加工状態を示す全体構成図である。
ング加工状態を示す全体構成図である。
【図９】図８のホーニング加工装置におけるホーニング
ヘッドの断面図である。
ヘッドの断面図である。
【図１０】シリンダボアにおける加工孔内面形状がテー
パ形状となった場合の断面図である。
パ形状となった場合の断面図である。
【図１１】図１０の形状のシリンダボアに対する従来の
ホーニング加工装置によるホーニング加工状態を示す動
作説明図である。
ホーニング加工装置によるホーニング加工状態を示す動
作説明図である。
【図１２】図１１のホーニング加工時における砥石の加
工孔内面への接触圧力をシリンダボアの全長にわたって
示した接触圧力特性図である。
工孔内面への接触圧力をシリンダボアの全長にわたって
示した接触圧力特性図である。
【図１３】ホーニング加工によって加工孔内面に形成さ
れるクロスハッチの模式図である。
れるクロスハッチの模式図である。
【図１４】図１２の砥石による接触圧力に対応したクロ
クハッチの明瞭度を示す説明図である。
クハッチの明瞭度を示す説明図である。
【図１５】図８のホーニング加工装置におけるホーニン
グ加工開始から終了に至る間での拡張圧力の変化を示す
動作説明図である。
グ加工開始から終了に至る間での拡張圧力の変化を示す
動作説明図である。
１７ ホーニングヘッド ２１ 拡張圧力付与手段 ２９ 研削砥石 ３３ エアノズル（内径検出手段） ３９ 制御回路（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 33/02 B24B 33/06
Claims (4)
- 【請求項１】 ホーニングヘッドに設けた研削砥石が、
拡張圧力を付与されて加工孔内面に向けて拡張移動し、
この加工孔内面に押し付けられつつ、前記ホーニングヘ
ッドが回転及び軸方向移動して研削を行うホーニング加
工方法において、前記加工孔の内径寸法が大きい部位に
対しては前記拡張圧力を高くする一方、同内径寸法が小
さい部位に対しては前記拡張圧力を低くすることで、前
記研削砥石の加工孔内面に対する接触圧力を、加工孔の
軸方向全長に沿ってほぼ均一化させることを特徴とする
ホーニング加工方法。 - 【請求項２】 加工孔に対するホーニング加工の一連の
動作過程中に、ホーニングヘッドに設けた内径検出手段
により加工孔の内径をその軸方向に沿って測定し、この
測定した内径寸法に基づいてホーニング加工を行う請求
項１記載のホーニング加工方法。 - 【請求項３】 ホーニングヘッドに設けた研削砥石が、
拡張圧力付与手段により拡張圧力が付与されて加工孔内
面に向けて拡張移動し、この加工孔内面に押し付けられ
つつ、前記ホーニングヘッドが回転及び軸方向移動して
研削を行うホーニング加工装置において、前記加工孔の
内径を検出する内径検出手段と、この内径検出手段の検
出値に基づいて、前記加工孔の内径寸法が大きい部位に
対しては前記拡張圧力を高くする一方、同内径寸法が小
さい部位に対しては前記拡張圧力を低くして、前記研削
砥石の加工孔内面に対する接触圧力を、加工孔の軸方向
全長に沿ってほぼ均一化させるよう前記拡張圧力付与手
段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするホー
ニング加工装置。 - 【請求項４】 内径検出手段は、ホーニングヘッドに設
けられていることを特徴とする請求項３記載のホーニン
グ加工装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05322874A JP3104506B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ホーニング加工方法及びホーニング加工装置 |
| KR1019940035406A KR0137094B1 (ko) | 1993-12-21 | 1994-12-20 | 호닝가공방법 및 호닝가공장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05322874A JP3104506B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ホーニング加工方法及びホーニング加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178662A JPH07178662A (ja) | 1995-07-18 |
| JP3104506B2 true JP3104506B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=18148580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05322874A Expired - Fee Related JP3104506B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ホーニング加工方法及びホーニング加工装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104506B2 (ja) |
| KR (1) | KR0137094B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4670694B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2011-04-13 | トヨタ自動車株式会社 | ホーニング加工装置及びホーニング加工装置の制御方法 |
| CN102310316A (zh) * | 2011-08-10 | 2012-01-11 | 龙工（上海）桥箱有限公司 | 一种在加工中心机床上完成阀体孔系高精度加工的方法 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP05322874A patent/JP3104506B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-20 KR KR1019940035406A patent/KR0137094B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0137094B1 (ko) | 1998-05-15 |
| KR950017096A (ko) | 1995-07-20 |
| JPH07178662A (ja) | 1995-07-18 |
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