JP3735487B2 - Honing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホーニング加工方法に関し、一層詳細には、研削精度を向上させることが可能なホーニング加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリンダ等の円柱状に形成された孔部の内面を研削加工するための加工方法として、ホーニング加工方法が用いられている。このホーニング加工方法は、ホーンの外周部分に砥石を装着して構成されたホーニングヘッドを孔部内において回転および進退させることによって、前記孔部の内面の研削加工を行う加工方法である。
【0003】
両端が開口されている孔部に対してホーニング加工を施す場合には、前記孔部の両端部において、ホーニングヘッドを所定の寸法だけオーバーランさせながら加工を行う。これは、孔部の軸線方向において、砥石によって研削される量を均一化し、所望の径の円柱状に孔部を形成するためである。
【0004】
ところで、孔部の一端部が閉塞されている場合や、孔部の一端部近傍に他の部材が設けられている場合には、この一端部においては、ホーニングヘッドのオーバーラン寸法を十分に確保することができない。
【0005】
図6は、孔部1内面の展開図を示している。この図6中、符号TおよびEは、それぞれ、孔部1の上端位置および下端位置を示している。また、曲線3aおよび3bは、それぞれ、ホーニングヘッドを構成する1つの砥石の上端位置および下端位置の変位を示している。すなわち、図6の孔部1においては、下端部のオーバーラン寸法N(孔部1の下端位置Eと、ホーニングヘッドの下端位置の下側ピーク位置E′との間の寸法)が、上端部のオーバーラン寸法M(所望のオーバーラン寸法であり、孔部1の上端位置Tと、ホーニングヘッドの上端位置の上側ピーク位置T′との間の寸法)に比べて小さい。
【0006】
図6中、斜線を付している領域は、ホーニングヘッドが1回転する間に移動する1つの砥石の軌跡を示している。すなわち、この領域は、1つの砥石が研削する孔部1内面の表面積を示している。
【0007】
また、図7は、孔部1の軸線方向における各位置(縦軸)において、ホーニングヘッドが1回転する間に1つの砥石が接する円周方向に沿った距離Lの総和(横軸)を軸線方向における分布として示している。すなわち、図7中、斜線を付している領域は、1つの砥石が研削する孔部1内面の表面積を示している。なお、ホーニングヘッドの全ての砥石が研削する孔部1内面の表面積も、図7と同様の分布図で示される。
【0008】
図6に示すように、孔部1の下端部におけるホーニングヘッドのオーバーラン寸法Nが、孔部1の上端部におけるオーバーラン寸法Mに比べて小さいとき、図7に示すように、孔部1の下端位置E近傍における孔部1内面の研削表面積が、孔部1の上端位置T近傍における研削表面積に比べて大きく減少してしまう。
【0009】
このような問題を解消するための加工方法が、例えば、特開平5−31664号公報に開示されている。この加工方法は、ホーニングヘッドに設けられた砥石の径方向に沿った外側方向への拡張力を調整することができように構成されている。このため、前記加工方法においては、孔部の一端部におけるオーバーラン寸法を十分に確保することができない場合にも、この一端部近傍において砥石の拡張力を増加させることによって、孔部内周面の研削量を均一化することが可能である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の加工方法においては、孔部の円周方向に沿って壁面の剛性が変化しているような場合には、加工された孔部の断面形状の真円度が低下してしまうおそれがある。
【0011】
例えば、図8に示すように、加工対象である孔部がシリンダブロック5に形成されたシリンダ7であり、シリンダブロック5におけるシリンダ7の周りにウォータジャケットを構成する空洞部9が形成されているような場合には、シリンダ7の内壁に、剛性が低い部分v(空洞部9に近接する部分)と、剛性が高い部分u(空洞部9に近接しない部分)が生じる。
【0012】
図9に示すように、このようなシリンダ7に対して、砥石に拡張力を加えながらホーニング加工を施すと、シリンダ7の内壁における剛性が高い部分uの研削量が、剛性が低い部分vの研削量よりも多くなってしまい、真円度の高いシリンダ7を得ることができなくなるという不都合が生じる。
【0013】
本発明は、前記の不都合を解決するためになされたものであり、真円度が高く、しかも、円筒度が良好な孔部を得ることが可能なホーニング加工方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るホーニング加工方法は、ホーンの外周部分に砥石を装着して構成されたホーニングヘッドを円柱状に形成された孔部内において回転および進退させ、前記孔部の一端部と他端部における前記ホーニングヘッドのオーバーラン寸法とが異なる場合に、前記一端部と他端部における前記ホーニングヘッドのオーバーラン寸法の差に応じて前記ホーニングヘッドの進退駆動スケジュールに前記一端部と他端部における前記ホーニングヘッドのオーバーラン寸法の差を補うスケジュールを挿入して前記孔部の内面を研削加工するホーニング加工方法において、
前記進退駆動スケジュールは、前記孔部の両端部におけるオーバーラン寸法を含めたストローク範囲内で前記ホーニングヘッドを進退させるメインストローク領域と、
前記孔部の一端部または他端部のうち前記オーバーラン寸法が短い側で、前記一端部と他端部における前記ホーニングヘッドのオーバーラン寸法の差を補うために該メインストローク領域に挿入され、前記ホーニングヘッドを進退させるサブストローク領域とから構成され、
前記進退駆動スケジュールを、以下の第1から第11の工程を実施することで決定することを特徴とするホーニング加工方法。
(1) 最初のサブストローク挿入時の砥石の上端の接触領域の軌跡:曲線y=g(θ)を求める第1の工程
(2) 前記最初のサブストローク挿入時の砥石の下端の接触領域の軌跡:曲線y=h(θ)を求める第2の工程
(3) 前記第1の工程と第2の工程で求めたこれら曲線に囲まれた領域Aを求める第3の工程
(4) 前記第3の工程で求めた前記領域Aと、τをT≦τ≦Eの範囲で変化させた直線y=τ(T≦τ≦E)とが交わる線分B(τ)を求める第4の工程
(5) 前記T≦τ≦Eの範囲内のB(τ)から、前記最初のサブストローク挿入時のB(τ)の最大値Bmaxと最小値Bminを求める第5の工程
(6) メインストローク領域と該メインストローク領域に挿入されるサブストローク領域との割合が前記最初のサブストローク挿入時の割合とは異なる他の割合で次なるサブストローク領域を挿入する第6の工程
(7) 前記次なるサブストローク挿入時の砥石の上端の接触領域の軌跡:曲線y=g(θ)を求める第7の工程
(8) 前記次なるサブストローク挿入時の砥石の下端の接触領域の軌跡:曲線y=h(θ)を求める第8の工程
(9) 前記第7の工程と第8の工程で求めたこれら曲線に囲まれた領域Aを求める第9の工程
(10) 前記T≦τ≦Eの範囲内のB(τ)から、前記次なるサブストローク挿入時のB(τ)の最大値Bmaxと最小値Bminを求める第10の工程
(11) これら前記最大値Bmaxと最小値Bminとの差が最小値または最小に近い値になるようにメインストローク領域と該メインストローク領域に挿入されるサブストローク領域との割合を決定する第11の工程
この場合、
・Tは、前記孔部の上端位置を示し、
・Eは、前記孔部の下端位置を示し、
・「割合」は、メインストローク領域の回数とサブストローク領域の回数との比を示す。
【0016】
このようにすることによって、真円度が高く、しかも、円筒度が良好な孔部を得ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明に係るホーニング加工方法について、それを実施する装置との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0018】
図1は、本実施の形態に係るホーニング加工装置(単に、加工装置とも記す。)10の概略的な構成を示している。
【0019】
加工装置10は、ホーニングヘッド12を備えており、このホーニングヘッド12は、円柱状のホーン14と、該ホーン14の外周面に軸線方向と平行に設けられた複数の平面矩形状の砥石16とから構成されている。この場合、砥石16を含めたホーニングヘッド12の直径は、加工装置10による被加工材料であるシリンダブロック等のワーク20に形成された孔部22(例えば、シリンダ)の直径に応じて設定されている。
【0020】
ホーニングヘッド12には、同軸状に固定された回転軸24を介して、回転駆動機構26および進退駆動機構28が連結されている。
【0021】
回転駆動機構26は、図示しないモータ、減速機構等によって構成されており、このモータの回転に伴ってホーニングヘッド12が回転駆動される。
【0022】
一方、進退駆動機構28は、図示しない油圧シリンダ等によって構成されており、この油圧シリンダの進退動作に伴なってホーニングヘッド12が進退駆動される。なお、エアシリンダや電動アクチュエータ等を用いて進退駆動機構28を構成するようにしてもよい。
【0023】
また、加工装置10は、コントローラ40、回転駆動用ドライバ42および進退駆動用ドライバ44を備えている。
【0024】
コントローラ40は、回転駆動用ドライバ42に対して、回転駆動機構26を構成するモータの回転速度を指示する回転速度信号Saを供給する。回転駆動用ドライバ42は、この回転速度信号Saに基づく駆動用電流Iaを回転駆動機構26に供給する。この駆動用電流Iaの供給に伴なって、回転駆動機構26のモータが回転駆動される。
【0025】
また、コントローラ40は、進退駆動用ドライバ44に対して、進退駆動機構28を構成する油圧シリンダの進退動作を指示する指示信号Sbを供給する。進退駆動用ドライバ44は、この指示信号Sbに基づく油圧Pbの圧油を進退駆動機構28に供給する。この圧油の供給に伴なって、進退駆動機構28の油圧シリンダが進退駆動される。
【0026】
図2に示すように、孔部22の上端部におけるホーニングヘッド12のオーバーラン寸法Mは、所望の値(研削量が軸線方向に沿ってほぼ均一化される値)に設定される。一方、孔部22の下端部の近傍には、部材46(例えば、シリンダヘッド)が配置されているため、この下端部におけるホーニングヘッド12のオーバーラン寸法Nは、所望の値より小さくなる。
【0027】
すなわち、ホーニングヘッド12は、孔部22の軸線方向に沿った位置yが、該孔部22の上端位置Tから上にオーバーラン寸法Mだけ離れた位置T′から、孔部22の下端位置Eから下にオーバーラン寸法Nだけ離れた位置E′までのストロークSの範囲内において進退駆動される。なお、孔部22の軸線方向における中心位置をOで示し、ホーニングヘッド12の軸線方向における中心位置をO′で示す。
【0028】
ホーニングヘッド12は、図3に示す位置スケジュール(時間t−位置yスケジュールであり、進退駆動スケジュールとも記す。)に基づいて進退駆動される。
【0029】
具体的には、コントローラ40から進退駆動用ドライバ44に対して、ホーニングヘッド12を位置スケジュールに基づく、例えば、各ピーク間において進退動作させる指示が指示信号Sbとして供給されると、進退駆動用ドライバ44は前記位置スケジュールに基づいて進退駆動機構28(実際は図示しない油圧シリンダ)を駆動すべく、この進退駆動機構28に対して油圧Pbの圧油を供給する。そして、この圧油の供給に伴って、ホーニングヘッド12が前記位置スケジュールに基づいて進退駆動される。
【0030】
この位置スケジュールは、ホーニングヘッド12を前記ストロークSの範囲内の全域で進退させるためのメインストローク領域と、ホーニングヘッド12を孔部22の下端部近傍の範囲内で進退させるためのサブストローク領域とによって構成されている。すなわち、サブストローク領域は、孔部22の下端部におけるオーバーラン寸法Nの不足分(オーバーラン寸法Mとの差)を補うために設けられている。
【0031】
なお、図3中、メインストローク領域における曲線f1およびサブストローク領域における曲線f2は、コントローラ40によって制御しようとするホーニングヘッド12の各時間tにおける中心位置O′を表している。この場合、曲線f1および曲線f2は、正弦曲線、または、直線と直線とを曲線で結んだ曲線(略正弦曲線とも記す。)である。
【0032】
サブストローク領域は、メインストローク領域における正側(孔部22における下端側)のピーク位置に挿入される。この実施の形態においては、サブストローク領域は、メインストローク領域の3周期毎に1周期分の割合で挿入されているが、他の割合で位置スケジュールを構成するようにしてもよい。これらメインストローク領域とサブストローク領域との割合の決定方法については後述する。
【0033】
図3の位置スケジュールに基づいてホーニングヘッド12の進退駆動を行った場合、ホーニングヘッド12が1回転する間に移動する1つの砥石16の軌跡は、図4で示される。この図4は、孔部22内面の展開図を示している。図4中、符号TおよびEは、それぞれ、孔部22の上端位置および下端位置を示している。また、曲線f3(θ)およびf4(θ)は、それぞれ、ホーニングヘッド12の回転角度θに対する前記砥石16の上端位置および下端位置の変位を示している。
【0034】
なお、上述したように、図4の孔部22においては、下端部のオーバーラン寸法N(孔部22の下端位置Eと、ホーニングヘッド12の下端位置の下側ピーク位置E′との間の寸法)が、上端部のオーバーラン寸法M(所望のオーバーラン寸法であり、孔部22の上端位置Tと、ホーニングヘッド12の上端位置の上側ピーク位置T′との間の寸法)に比べて小さい。
【0035】
図4中、斜線を付している領域Aは、ホーニングヘッド12の1つの砥石16が研削する孔部22内面の表面積を示している。
【0036】
また、図5は、孔部22の軸線方向における各位置(縦軸)において、ホーニングヘッド12が1回転する間に1つの砥石16が接する円周方向に沿った距離Lの総和(横軸)を軸線方向における分布として示している。すなわち、図5中、斜線を付している領域は、1つの砥石16が研削する孔部22内面の表面積を示している。なお、ホーニングヘッド12の全ての砥石16が研削する孔部22内面の表面積も、図5と同様の分布図で示される。
【0037】
図5に示すように、本実施の形態においては、孔部22の下端位置E近傍における研削表面積と、孔部22の上端位置T近傍における研削表面積とが、ほぼ同じとなる。すなわち、従来技術に係るホーニング加工方法による場合(図5中、2点鎖線で示す。)に比べて、加工後の孔部22の円筒度が良好となる。
【0038】
次に、位置スケジュールにおけるメインストローク領域とサブストローク領域との割合の決定方法の一例について、図4を参照しながら説明する。
【0039】
図4中、斜線を付した領域(孔部22の内面と砥石16とが接触する領域)Aの上端位置を、孔部22内面の円周方向に沿った位置(ホーニングヘッド12の回転角度θ)の関数y=g(θ)で表した場合、このg(θ)は次の(1)式で表される。
【0040】
【数1】
【0041】
一方、図4中、領域Aの下端位置を回転角度θの関数y=h(θ)で表した場合、このh(θ)は次の(2)式で表される。
【0042】
【数2】
【0043】
これら曲線y=g(θ)および曲線y=h(θ)に囲まれた領域Aと、直線y=τ(T≦τ≦E)とが交わる部分の長さをB(τ)とすると、このB(τ)の値はτの値に応じて変化する。そこで、T≦τ≦Eの範囲内におけるB(τ)の最大値Bmaxと最小値Bminを求め、これら最大値Bmaxと最小値Bminとの差が最小値または最小に近い値となるようにメインストローク領域とサブストローク領域との割合を決定する。この場合、孔部22の研削表面積をy方向においてほぼ均一化させ、円筒度が良好な孔部22を得ることが可能な位置スケジュールを構成することができる。
【0044】
このように、本実施の形態に係るホーニング加工方法においては、孔部22の一端部においてホーニングヘッド12の十分なオーバーラン寸法を確保することができない場合においても、オーバーラン寸法の不足分を補うように構成された所定の位置スケジュールに基づいてホーニングヘッド12を進退駆動することによって、真円度が高く、しかも、円筒度が良好な孔部22を得ることができる。
【0045】
この場合、前記位置スケジュールは、略正弦曲線状の曲線f1で示されるメインストローク領域と、同じく略正弦曲線状の曲線f2で示されるサブストローク領域とによって構成されている。従って、位置スケジュールの組立を容易に行うことができる。
【0046】
【発明の効果】
本発明に係るホーニング加工方法によれば、孔部の両端部におけるオーバーラン寸法の差に応じてホーニングヘッドの進退駆動スケジュールを変化させることによって、真円度が高く、しかも、円筒度が良好な孔部を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るホーニング加工装置の構成を概略的に示す図面である。
【図2】図1のホーニング加工装置を構成するホーニングヘッドとワークの孔部との位置関係を示す断面図である。
【図3】図1のホーニングヘッドを進退駆動させるべき位置スケジュールを示す図面である。
【図4】図3の位置スケジュールに従って進退駆動されたホーニングヘッドによって研削される孔部内面を示す展開図である。
【図5】図3の位置スケジュールに従って進退駆動されたホーニングヘッドによって研削される孔部内面の表面積の分布図である。
【図6】従来技術に係るホーニング加工方法において進退駆動されたホーニングヘッドによって研削される孔部内面を示す展開図である。
【図7】従来技術に係るホーニング加工方法において進退駆動されたホーニングヘッドによって研削される孔部内面の表面積の分布図である。
【図8】従来技術に係るホーニング加工方法による加工対象であるシリンダブロックを示す断面図である。
【図9】従来技術に係るホーニング加工方法による加工対象であるシリンダブロックにホーニング加工が施された後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
10…加工装置 12…ホーニングヘッド
16…砥石 20…ワーク
22…孔部 26…回転駆動機構
28…進退駆動機構 40…コントローラ
42…回転駆動用ドライバ 44…進退駆動用ドライバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a honing method, and more particularly, to a honing method that can improve grinding accuracy.
[0002]
[Prior art]
As a processing method for grinding the inner surface of a hole formed in a cylindrical shape such as a cylinder, a honing method is used. This honing method is a processing method for grinding the inner surface of the hole portion by rotating and advancing and retracting a honing head configured by mounting a grindstone on the outer peripheral portion of the horn in the hole portion.
[0003]
When honing is performed on a hole having both ends opened, the honing head is overrun by a predetermined dimension at both ends of the hole. This is for the purpose of uniformizing the amount ground by the grindstone in the axial direction of the hole and forming the hole in a columnar shape with a desired diameter.
[0004]
By the way, when one end of the hole is closed or when another member is provided in the vicinity of one end of the hole, the overrun dimension of the honing head is sufficiently secured at this one end. Can not do it.
[0005]
FIG. 6 shows a developed view of the inner surface of the hole 1. In FIG. 6, symbols T and E indicate the upper end position and the lower end position of the hole 1, respectively.
[0006]
In FIG. 6, the hatched area indicates the trajectory of one grindstone that moves while the honing head rotates once. That is, this area | region has shown the surface area of the hole 1 inner surface which one grindstone grinds.
[0007]
Further, FIG. 7 shows the sum (horizontal axis) of the distance L along the circumferential direction where one grindstone is in contact with each position (vertical axis) in the axial direction of the hole 1 during one rotation of the honing head. The distribution in the direction is shown. That is, in FIG. 7, the hatched area indicates the surface area of the inner surface of the hole 1 to be ground by one grindstone. The surface area of the inner surface of the hole 1 that is ground by all the grindstones of the honing head is also shown in the same distribution diagram as FIG.
[0008]
As shown in FIG. 6, when the overrun dimension N of the honing head at the lower end of the hole 1 is smaller than the overrun dimension M at the upper end of the hole 1, as shown in FIG. The grinding surface area of the inner surface of the hole 1 in the vicinity of the lower end position E is greatly reduced as compared with the grinding surface area in the vicinity of the upper end position T of the hole 1.
[0009]
A processing method for solving such a problem is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-31664. This processing method is configured to be able to adjust the expansion force in the outward direction along the radial direction of the grindstone provided on the honing head. For this reason, in the above processing method, even when the overrun dimension at one end of the hole cannot be sufficiently ensured, by increasing the expansion force of the grindstone near the one end, the inner peripheral surface of the hole is increased. It is possible to make the grinding amount uniform.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described processing method, when the rigidity of the wall surface changes along the circumferential direction of the hole, the roundness of the cross-sectional shape of the processed hole may be reduced. There is.
[0011]
For example, as shown in FIG. 8, a
[0012]
As shown in FIG. 9, when honing is performed on such a
[0013]
The present invention has been made to solve the above disadvantages, and an object of the present invention is to provide a honing method capable of obtaining a hole portion having high roundness and good cylindricity. .
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the honing method according to the present invention, a honing head configured by mounting a grindstone on the outer peripheral portion of a horn is rotated and advanced in a hole formed in a columnar shape, and the honing head is formed at one end and the other end of the hole. When the overrun dimension of the honing head is different, the honing head advance / retreat drive schedule according to the difference in the overrun dimension of the honing head at the one end and the other end is the In the honing method for grinding the inner surface of the hole by inserting a schedule to compensate for the overrun dimension difference of the honing head,
The advance / retreat drive schedule includes a main stroke area for moving the honing head back and forth within a stroke range including an overrun dimension at both ends of the hole,
Of the one end or the other end of the hole, on the side where the overrun dimension is short, it is inserted into the main stroke region in order to compensate for the difference in the overrun dimension of the honing head at the one end and the other end. A sub-stroke region for moving the honing head back and forth ,
The honing method according to claim 1, wherein the advance / retreat driving schedule is determined by performing the following first to eleventh steps.
(1) the trajectory of the first upper end of the contact area of the grinding wheel of the sub-stroke interpolation Nyutoki: a first step of obtaining a curve y = g (theta) (2) contacting the lower end of the grinding wheel of the first sub-stroke interpolation Nyutoki Trajectory of region: second step (3) for obtaining curve y = h (θ) Third step (4) for obtaining region A surrounded by these curves obtained in the first step and the second step A fourth line segment B (τ) that intersects the region A obtained in the third step and a straight line y = τ (T ≦ τ ≦ E) obtained by changing τ in the range of T ≦ τ ≦ E. Step (5) Fifth step (6) for obtaining the maximum value Bmax and the minimum value Bmin of B (τ) when the first substroke is inserted from B (τ) within the range of T ≦ τ ≦ E. ratio of the sub-stroke region which is inserted into the main stroke region and the main stroke region said initial sub-stroke insert Request curve y = g (θ): the trajectory of the contact area of the upper end of the sixth step (7) grindstone during the next sub-stroke insert to insert a sub-stroke region next in different other ratio of the proportion of Seventh step (8) Eighth step (9) for obtaining the locus of the contact area at the lower end of the grindstone when the next substroke is inserted: curve y = h (θ) The seventh step and the eighth step Ninth step (10) for obtaining a region A surrounded by these curves obtained in step (10) From B (τ) within the range of T ≦ τ ≦ E, the maximum of B (τ) at the time of inserting the next substroke A tenth step (11) for obtaining the value Bmax and the minimum value Bmin. The main stroke region and the main stroke region are inserted so that the difference between the maximum value Bmax and the minimum value Bmin becomes a minimum value or a value close to the minimum. percentage of the sub-stroke area that In this case eleventh step of determining,
T indicates the upper end position of the hole,
· E is shows the lower end position of the hole,
“Ratio” indicates the ratio between the number of times of the main stroke area and the number of times of the sub-stroke area.
[0016]
By doing in this way, a hole with high roundness and good cylindricity can be obtained.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The honing method according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to an apparatus for performing the honing method.
[0018]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a honing apparatus (also simply referred to as a processing apparatus) 10 according to the present embodiment.
[0019]
The
[0020]
A
[0021]
The
[0022]
On the other hand, the advancing / retreating
[0023]
Further, the
[0024]
The
[0025]
Further, the
[0026]
As shown in FIG. 2, the overrun dimension M of the honing
[0027]
That is, the honing
[0028]
The honing
[0029]
Specifically, when an instruction to advance / retreat the honing
[0030]
This position schedule includes a main stroke area for moving the honing
[0031]
In FIG. 3, the curve f1 in the main stroke area and the curve f2 in the substroke area represent the center position O ′ of the honing
[0032]
The sub stroke area is inserted at the peak position on the positive side (the lower end side of the hole 22) in the main stroke area. In this embodiment, the sub-stroke area is inserted at a rate of one period every three cycles of the main stroke area, but the position schedule may be configured at other ratios. A method of determining the ratio between the main stroke area and the sub stroke area will be described later.
[0033]
When the honing
[0034]
As described above, in the
[0035]
In FIG. 4, a hatched area A indicates the surface area of the inner surface of the
[0036]
FIG. 5 shows the total sum (horizontal axis) of the distance L along the circumferential direction in which one
[0037]
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the grinding surface area near the lower end position E of the
[0038]
Next, an example of a method for determining the ratio between the main stroke area and the sub-stroke area in the position schedule will be described with reference to FIG.
[0039]
In FIG. 4, the upper end position of the hatched area (area where the inner surface of the
[0040]
[Expression 1]
[0041]
On the other hand, in FIG. 4, when the lower end position of the region A is represented by a function y = h (θ) of the rotation angle θ, this h (θ) is represented by the following equation (2).
[0042]
[Expression 2]
[0043]
If the length of the portion where the region A surrounded by the curve y = g (θ) and the curve y = h (θ) and the straight line y = τ (T ≦ τ ≦ E) intersect is B (τ), The value of B (τ) changes according to the value of τ. Therefore, the maximum value Bmax and the minimum value Bmin of B (τ) within the range of T ≦ τ ≦ E are obtained, and the main value is set so that the difference between the maximum value Bmax and the minimum value Bmin becomes a minimum value or a value close to the minimum. Determine the ratio of stroke area to sub-stroke area. In this case, it is possible to configure a position schedule that makes it possible to obtain the
[0044]
As described above, in the honing method according to the present embodiment, even when a sufficient overrun dimension of the honing
[0045]
In this case, the position schedule is constituted by a main stroke area indicated by a substantially sinusoidal curve f1 and a substroke area indicated by a substantially sinusoidal curve f2. Therefore, it is possible to easily assemble the position schedule.
[0046]
【The invention's effect】
According to the honing method according to the present invention, the roundness is high and the cylindricity is good by changing the advance / retreat driving schedule of the honing head according to the difference in overrun dimensions at both ends of the hole. A hole can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of a honing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a positional relationship between a honing head constituting the honing apparatus of FIG. 1 and a hole portion of a workpiece.
FIG. 3 is a diagram showing a position schedule for driving the honing head of FIG. 1 to move forward and backward.
4 is a development view showing an inner surface of a hole to be ground by a honing head that is advanced and retracted according to the position schedule of FIG. 3;
FIG. 5 is a distribution diagram of the surface area of the inner surface of the hole ground by the honing head driven forward and backward according to the position schedule of FIG. 3;
FIG. 6 is a development view showing an inner surface of a hole to be ground by a honing head that is driven back and forth in a honing method according to a conventional technique.
FIG. 7 is a distribution diagram of a surface area of an inner surface of a hole to be ground by a honing head that is driven back and forth in a honing method according to a conventional technique.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cylinder block to be processed by the honing method according to the prior art.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state after a honing process is performed on a cylinder block to be processed by the honing process method according to the related art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記進退駆動スケジュールは、前記孔部の両端部におけるオーバーラン寸法を含めたストローク範囲内で前記ホーニングヘッドを進退させるメインストローク領域と、
前記孔部の一端部または他端部のうち前記オーバーラン寸法が短い側で、前記一端部と他端部における前記ホーニングヘッドのオーバーラン寸法の差を補うために該メインストローク領域に挿入され、前記ホーニングヘッドを進退させるサブストローク領域とから構成され、
前記進退駆動スケジュールを、以下の第1から第11の工程を実施することで決定することを特徴とするホーニング加工方法。
(1) 最初のサブストローク挿入時の砥石の上端の接触領域の軌跡:曲線y=g(θ)を求める第1の工程
(2) 前記最初のサブストローク挿入時の砥石の下端の接触領域の軌跡:曲線y=h(θ)を求める第2の工程
(3) 前記第1の工程と第2の工程で求めたこれら曲線に囲まれた領域Aを求める第3の工程
(4) 前記第3の工程で求めた前記領域Aと、τをT≦τ≦Eの範囲で変化させた直線y=τ(T≦τ≦E)とが交わる線分B(τ)を求める第4の工程
(5) 前記T≦τ≦Eの範囲内のB(τ)から、前記最初のサブストローク挿入時のB(τ)の最大値Bmaxと最小値Bminを求める第5の工程
(6) メインストローク領域と該メインストローク領域に挿入されるサブストローク領域との割合が前記最初のサブストローク挿入時の割合とは異なる他の割合で次なるサブストローク領域を挿入する第6の工程
(7) 前記次なるサブストローク挿入時の砥石の上端の接触領域の軌跡:曲線y=g(θ)を求める第7の工程
(8) 前記次なるサブストローク挿入時の砥石の下端の接触領域の軌跡:曲線y=h(θ)を求める第8の工程
(9) 前記第7の工程と第8の工程で求めたこれら曲線に囲まれた領域Aを求める第9の工程
(10) 前記T≦τ≦Eの範囲内のB(τ)から、前記次なるサブストローク挿入時のB(τ)の最大値Bmaxと最小値Bminを求める第10の工程
(11) これら前記最大値Bmaxと最小値Bminとの差が最小値または最小に近い値になるようにメインストローク領域と該メインストローク領域に挿入されるサブストローク領域との割合を決定する第11の工程
この場合、
・Tは、前記孔部の上端位置を示し、
・Eは、前記孔部の下端位置を示し、
・「割合」は、メインストローク領域の回数とサブストローク領域の回数との比を示す。 A honing head constructed by mounting a grindstone on the outer peripheral portion of the horn is rotated and advanced in a hole formed in a cylindrical shape, and the overrun dimensions of the honing head at one end and the other end of the hole are determined. If the difference is different, the difference between the overrun dimensions of the honing head at the one end and the other end is determined according to the difference between the overrun dimensions of the honing head at the one end and the other end. In the honing method for grinding the inner surface of the hole by inserting a supplementary schedule,
The advance / retreat drive schedule includes a main stroke area for moving the honing head back and forth within a stroke range including an overrun dimension at both ends of the hole,
Of the one end or the other end of the hole, on the side where the overrun dimension is short, it is inserted into the main stroke region in order to compensate for the difference in the overrun dimension of the honing head at the one end and the other end. A sub-stroke region for moving the honing head back and forth ,
The honing method according to claim 1, wherein the advance / retreat driving schedule is determined by performing the following first to eleventh steps.
(1) the trajectory of the first upper end of the contact area of the grinding wheel of the sub-stroke interpolation Nyutoki: a first step of obtaining a curve y = g (theta) (2) contacting the lower end of the grinding wheel of the first sub-stroke interpolation Nyutoki Trajectory of region: second step (3) for obtaining curve y = h (θ) Third step (4) for obtaining region A surrounded by these curves obtained in the first step and the second step A fourth line segment B (τ) that intersects the region A obtained in the third step and a straight line y = τ (T ≦ τ ≦ E) obtained by changing τ in the range of T ≦ τ ≦ E. step (5) from said B in the range T ≦ τ ≦ E (τ) , the first fifth step of finding a maximum value Bmax and minimum value Bmin of the sub-stroke interpolation Nyutoki of B (tau) (6 ) ratio of the main stroke region and sub-stroke region which is inserted into the main stroke region the first sub-stroke insert Request curve y = g (θ): the trajectory of the contact area of the upper end of the sixth step (7) grindstone during the next sub-stroke insert to insert a sub-stroke region next in different other ratio of the proportion of Seventh step (8) Eighth step (9) for obtaining the locus of the contact area at the lower end of the grindstone when the next substroke is inserted: curve y = h (θ) The seventh step and the eighth step Ninth step (10) for obtaining a region A surrounded by these curves obtained in step (10) From B (τ) within the range of T ≦ τ ≦ E, the maximum of B (τ) at the time of inserting the next substroke A tenth step (11) for obtaining the value Bmax and the minimum value Bmin. The main stroke region and the main stroke region are inserted so that the difference between the maximum value Bmax and the minimum value Bmin becomes a minimum value or a value close to the minimum. percentage of the sub-stroke area that In this case eleventh step of determining,
T indicates the upper end position of the hole,
· E is shows the lower end position of the hole,
“Ratio” indicates the ratio between the number of times of the main stroke area and the number of times of the sub-stroke area.
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