JP3239650B2 - ホーニング加工装置 - Google Patents

ホーニング加工装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばアルミ合金製の
シリンダブロックのごとき被加工物(ワーク)における
加工穴のホーニング加工装置に関する。
【0002】さらに詳細には、加工穴寸法測定の基準と
なるマスタリングと被加工物との温度を常にほぼ等しく
保持して熱膨張の影響による測定誤差を抑制したホーニ
ング加工装置に関する。
【0003】
【従来の技術】本発明に関係あると思われる先行例とし
て、例えば特開昭61−86171号がある。この先行
例の構成は図5に示さすごとき構成である。
【0004】すなわち、ワークWとしてのアルミニウム
合金製のシリンダブロックの加工穴H内には鋳鉄製スリ
ーブSが圧入又は鋳込まれている。
【0005】上記スリーブSの内面をホーニング加工す
るためのホーニングヘッド1は円筒形状のヘッド本体3
を備えている。このヘッド本外3には複数のスリット5
が周方向に適宜間隔に設けてあり、各スリット5内に
は、砥石7を備えた砥石シュー9が放射方向へ移動可能
に嵌合支持されている。
【0006】また、ヘッド本体3の外周面の複数箇所に
は加工穴H内においてホーニングヘッド1を上下に案内
するガイド部材11が設けてあり、適数のガイド部材1
1には、ホーニングヘッド1の外周面(厳密にはガイド
部材11の表面)と加工穴Hの内周面との間の間隙寸法
を測定するためのエアーマイクロメータの測定部として
のエアーノズル13が設けてある。
【0007】さらに、前記ヘッド本体3内には、前記砥
石シュー9を放射方向(径方向)へ移動するためのテー
パ部15を備えたロッド17が上下動自在に設けられて
おり、このロッド17は適宜に備えたスプリング19の
作用によって常に上方向に付勢されている。
【0008】上記構成のホーニングヘッド1をホーニン
グ盤(図示省略)における主軸21に装着し、この主軸
21を回転すると共に上下動し、かつホーニング盤に備
えた流体圧シリンダ機構23におけるピストンロッド2
5によって前記ロッド17を下降せしめ、テーパ部15
によって砥石シュー9を放射外方向へ移動することによ
り、砥石シュー9に備えた砥石7が加工穴Hの内周面へ
圧接され、加工穴Hの内周面すなわちスリーブSの内周
面のホーニング加工が行われる。
【0009】上述のごとくスリーブSの内周面のホーニ
ング加工時に、エアーマイクロメータの測定部としての
エアーノズル13からホーニングヘッド1の外周面とス
リーブSの内周面との間の間隙へエアーを噴出し、その
ときの空気圧の変化を検出することによって前記間隙の
寸法を検出し、加工穴Hの内径の測定を行っている。
【0010】また、加工穴Hのホーニング加工時には、
適宜位置に設けたマスタリング27の基準穴27H内に
ホーニングヘッド1を時々位置せしめて、ホーニングヘ
ッド1の外周面と基準穴27Hの内周面との間の基準間
隙寸法を測定している。
【0011】そして、上記基準間隙寸法とホーニングヘ
ッドの外周面と加工穴内周面との間の検出した間隙寸法
とを比較して加工穴が所定の穴径寸法にホーニング加工
されたか否かの判別を行っている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前述したごとき従来技
術においては、マスタリングの基準穴の径寸法が高精度
に仕上加工してある場合であっても、ワークの温度とマ
スタリングの温度とが異なり、かつ材質が異なるので、
熱膨張が異なり基準間隙寸法と検出した間隙寸法とを比
較するとき、加工穴径の寸法差の誤差が大きくなり、ワ
ークの加工穴径寸法のバラツキが多くなるという問題が
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は前述のごとき従
来の問題に鑑みてなされたもので、第1項に係る発明
は、外周面に複数の砥石を放射方向へ移動可能に備えた
ホーニングヘッドによって被加工物における加工穴のホ
ーニング加工を行う際、所定穴径の基準穴を備えたマス
タリングに前記ホーニングヘッドを嵌合して当該ホーニ
ングヘッドの外周面と基準穴の内周面との間の間隙寸法
を測定し、かつホーニング加工した被加工物の加工穴内
周面とホーニングヘッドの外周面との間の間隙寸法を測
定し、上記両間隙寸法を対比し乍ら前記加工穴を所望径
にホーニング加工するホーニング加 工装置において、前
記マスタリングの温度と被加工物の温度とを常にほぼ等
しく保持すべく冷却効率を上げるための冷却フィンを前
記マスタリングの周囲に設けた構成である
【0014】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
ホーニング加工装置において、前記マスタリングは、ア
ルミ合金製のマスタリングであって、基準穴にFeライ
ナを残留応力を有する状態に設けて、被加工物の熱膨張
とほぼ同一の熱膨張を行う構成としてある
【0015】請求項3に係る発明は、請求項1又は2に
記載のホーニング加工装置において、前記マスタリング
内に冷却液の流通路を設けると共に当該流通路に対する
冷却液の出入口を設けた構成である
【0016】
【実施例】以下図面を用いて実施例について詳細に説明
するに、実施例に係るホーニングヘッド1及びワークW
の構成は前述した従来の構成と同一であるから、ホーニ
ングヘッド1及びワークWについての説明は省略する。
【0017】従来と同様に、本実施例においては、ワー
クWの加工穴H内にホーニングヘッド1を嵌入し、この
ホーニングヘッド1に備えた砥石7を加工穴Hの内周面
へ圧接した状態においてホーニングヘッド1を回転し、
かつ上下動して加工穴Hのホーニング加工を行うもので
ある。
【0018】上述のごとくワークWの加工穴Hのホーニ
ング加工を行うとき、本実施例においては、ワークWの
温度とマスタリング27の温度とをほぼ一定に保持する
ものである。
【0019】すなわち、図1に示すように、本実施例に
おいては、クーラント供給装置31から供給される冷却
液をワークWへ供給してワークWを冷却すると共にマス
タリング27へ供給してマスタリング27の冷却を行う
構成である。
【0020】したがって、マスタリング27とワークW
は常にほぼ等温に保持されることとなり、ホーニングヘ
ッド1をマスタリング27の基準穴27Hに嵌合して、
ホーニングヘッドの周面と基準穴27Hの内周面との間
の基準間隙寸法を検出するときのマスタリング27の温
度と、ワークWの加工穴Hにホーニングヘッド1を嵌合
してホーニングヘッド1の周面と加工穴内周面との間の
間隙寸法を検出するときのワークWの温度とをほぼ等し
くできるものである。
【0021】よって、マスタリング27とワークWとの
熱膨張が等しければ、経時的に温度が変化しても、基準
間隙寸法を測定して検出した間隙寸法と対比するとき、
マスタリングの熱膨張とワークWの熱膨張との差に起因
する誤差の少ない条件下で対比できることとなり、加工
穴径の判別を精確に行うことができるものである。
【0022】さらに本実施例においては、マスタリング
27の構成をワークWの構成に一致せしめてある。すな
わち、ワークWは、アルミニウム合金製のシリンダブロ
ックの加工穴に鋳鉄製のスリーブSを圧入または鋳込ん
だ構成であるから、図2に示すように、マスタリング2
7本体の材質をワークWと同じ材質のアルミニウム合金
となし、かつ基準穴にワークWと同様に鉄製のライナ3
3を圧入又は鋳込んだ構成であり、ワークWの構成と同
様に圧入又は鋳込んだことに起因する残留応力を有する
様成である。
【0023】上述のごとくマスタリング27の構成をワ
ークWの構成と同一にすることにより、マスタリング2
7とワークWとの熱膨張が等しくなり、熱膨張差がなく
なるので、マスタリング27とワークWとを常にほぼ等
温に保持することにより、前記基準間隙寸法を検出して
ワークWの検出した間隙寸法と比較して加工穴径の判別
を行うとき、より高精度の範囲で判別することができる
ものである。
【0024】図3はマスタリング27の第2実施例を示
すものである。この第2実施例においてはマスタリング
27に冷却液の流通路35及び冷却液の入口37,出
口39を設けた構成である。
【0025】この構成によれば、冷却液が周囲に飛散す
るようなことがなく、また冷却液が気化する際の気化熱
による温度低下がなく、マスタリング27をワークWの
温度にほぼ等しく保持する温度制御が容易なものであ
る。
【0026】図4はマスタリング27の第3実施例を示
すものである。この第3実施例においては、冷却効率を
上げるための冷却フィン41A,41Bを垂直に及び傾
斜して設けた構成である。
【0027】この構成によれば、マスタリング27に冷
却液を掛けると、冷却フィン41A,41Bの部分から
熱が奪われるので、マスタリング27の冷却を効率よく
行うことができるものである。
【0028】
【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、第1項に記載の本発明は、外周面に複数の砥
石を放射方向へ移動可能に備えたホーニングヘッドによ
って被加工物における加工穴のホーニング加工を行う
際、所定穴径の基準穴を備えたマスタリングに前記ホー
ニングヘッドを嵌合して当該ホーニングヘッドの外周面
と基準穴の内周面との間の間隙寸法を測定し、かつホー
ニング加工した被加工物の加工穴内周面とホーニングヘ
ッドの外周面との間の間隙寸法を測定し、上記両間隙寸
法を対比し乍ら前記加工穴を所望径にホーニング加工す
ホーニング加工装置において、前記マスタリングの温
度と被加工物の温度とを常にほぼ等しく保持すべく冷却
効率を上げるための冷却フィンを前記マスタリングの周
囲に設けた構成であるから、ホーニングヘッドの周面と
マスタリングの基準穴内周面との間の基準間隙寸法の測
定時と、ホーニングヘッド周面と加工穴内周面との間の
間隙寸法の測定時との温度がほぼ同一に保持される。
【0029】したがって、マスタリングと被加工物との
温度差が大きいことによる熱膨張の差による間隙寸法測
定時の誤差が少なくなり、基準間隙寸法と検出した間隙
寸法とを比較して加工穴径が許容値内にあるか否かの判
別を行うとき、より正確な判別を行うことができ、各ワ
ークの加工穴径の寸法差は小さくなるものである。
【0030】第2項に係る発明は、請求項1に記載のホ
ーニング加工装置において、前記マスタリングは、アル
ミ合金製のマスタリングであって、基準穴にFeライナ
を残留応力を有する状態に設けて、被加工物の熱膨張と
ほぼ同一の熱膨張を行う構成としてあるから、マスタリ
ングと被加工物とがほぼ同温にある限り、熱膨張による
伸び量もほぼ同一に保持することができる。
【0031】したがって、基準間隙寸法及び検出間隙寸
法を共に検出して対比するとき、熱膨張の差に起因する
誤差を少なくすることができるものである。
【0032】第3項に係る発明は、請求項1又は2に記
載のホーニング加工装置において、マスタリングに冷
却液の流通路及び当該流通路に対する冷却液の出入口を
設けてなるものであるから、被加工物へ供給する冷却液
の1部をマスタリングの流通路へ供給することにより、
マスタリングと被加工物とを同程度に冷却することが容
易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワークとマスタリングとを等温に保持するため
のシステム構成を示した説明図である。
【図2】マスタリングの構成を示す説明図である。
【図3】マスタリングの第2実施例を示す説明図であ
る。
【図4】マスタリングの第3実施例を示す説明図であ
る。
【図5】従来技術を示す断面説明図である。
【符号の説明】
1 ホーニングヘッド 3 ヘッド本体 7 砥石 13 エアーノズル 27 マスタリング 33 Feライナ 35 流通路 37 入口 39 出口 41 冷却フィン
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 33/00 - 33/10 B24B 49/04 B24B 49/06 B24B 49/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周面に複数の砥石を放射方向へ移動可
    能に備えたホーニングヘッドによって被加工物における
    加工穴のホーニング加工を行う際、所定穴径の基準穴を
    備えたマスタリングに前記ホーニングヘッドを嵌合して
    当該ホーニングヘッドの外周面と基準穴の内周面との間
    の間隙寸法を測定し、かつホーニング加工した被加工物
    の加工穴内周面とホーニングヘッドの外周面との間の間
    隙寸法を測定し、上記両間隙寸法を対比し乍ら前記加工
    穴を所望径にホーニング加工するホーニング加工装置
    おいて、前記マスタリングの温度と被加工物の温度とを
    常にほぼ等しく保持すべく冷却効率を上げるための冷却
    フィンを前記マスタリングの周囲に設けたことを特徴と
    するホーニング加工装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のホーニング加工装置に
    おいて、前記マスタリングは、アルミ合金製のマスタリ
    ングであって、基準穴にFeライナを残留応力を有する
    状態に設けて、被加工物の熱膨張とほぼ同一の熱膨張を
    行う構成としてあることを特徴するホーニング加工装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載のホーニング加工
    装置において、前記マスタリング内に冷却液の流通路を
    設けると共に当該流通路に対する冷却液の出入口を設け
    ことを特徴とするホーニング加工装置。
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