JP5005483B2

JP5005483B2 - 円筒内周面のホーニング装置及び円筒内周面のホーニング方法

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Publication number: JP5005483B2
Application number: JP2007255566A
Authority: JP
Inventors: 康立山元; 次郎丸山; 正興島野
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP2009083034A

Description

本発明は、円筒内周面のホーニング装置及び円筒内周面のホーニング方法に関し、特に砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具により被削材の円筒内周面を研削する円筒内周面のホーニング装置及び円筒内周面のホーニング方法に関する。

高精度が要求される被削材の断面円形で軸方向に延在して貫通する内周面、いわゆる円筒内周面の仕上げ加工に、従来からホーニング装置によるホーニング加工が施されている。ホーニング加工は、精密中ぐり、研削等によって加工された円筒内周面の真円度、真直度、表面粗さ等の加工精度を効率よく向上させる加工方法である。

ホーニング装置は、例えば棒状のホーニング砥石を放射状に配置したホーニング工具を有し、ホーニング砥石に被削材の円筒内周面に接触する半径方向外向きの接触圧力を与え、ホーニング工具を回転しながら、回転軸方向の往復運動を与えて円筒内周面を研削仕上げするものである。

一般にホーニング砥石は、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド等の極めて硬く小さな砥粒が結合剤によって結合された棒状であって、被削材を研削加工することで同時に砥石自体がドレッシングされる、即ち自生作用（摩耗した砥粒が脱落し新しい砥粒が突出する現象）に優れた砥石が選択される。

しかし、ホーニング砥石のドレッシングを砥石自体の自生作用に依存することから、精密中ぐり、研削等による前工程における被削材の加工精度のバラツキや、砥石自体の製造に伴う形状等のバラツキ、ホーニング加工に使用される研削液の汚れ等に影響されて、ホーニング砥石の自生作用のサイクルにバラツキが生じる。

このホーニング砥石の自生作用のサイクルにバラツキがあると、ホーニング加工中に、ホーニング砥石の隙間に切り屑や脱落破砕した砥粒が詰まる目詰まり、砥粒が摩耗しても破砕しない目潰れ、わずかな研削抵抗や衝撃によっても砥粒が脱落する目こぼれ等を招き、加工面粗さの悪化、加工面の研削焼け、研削割れ等を誘発し、更に加工時間が過大になる等の不具合が懸念される。このため、ホーニング砥石を頻繁にドレッシングする必要がある。

一方、近年、ホーニング砥石に砥粒を青銅や鋳鉄の導電性結合部で結合したメタルボンド砥石が多く使用されるようになっている。この種のホーニング砥石のドレッシング方法として電解ドレッシングが種々提案されている。

例えば、特許文献１に開示されるホーニング砥石のドレッシング方法は、図１３に示すようにホーニングヘッド１０１の主軸に電解ドレス用の砥石ホルダ１０２を取り付け、この砥石ホルダ１０２に砥粒と導電性結合部からなるホーニング砥石１０５を配置する一方、砥石ホルダ１０２に位置決め固定されたホーニング砥石１０５の加工面となる外周面に所定の間隔を隔てて対向する円弧状の対向面１０３ａを有する電極１０３を配置し、流路１０３ｂを通して対向面１０３ａに水性クーラント等の導電性液を供給すると共に、ホーニング砥石１０５と電極１０３との間に所定の電圧を印加する電源装置等の電圧印加手段１０４を備えている。そして、ホーニング砥石１０５と電極１０３との間に所定の電圧を印加し、同時にホーニング砥石１０５と電極１０３との間に水性クーラント等の導電性液を供給してホーニング砥石１０５の外表面の導電性結合部を電気分解（電解）し、砥粒をドレッシングさせる。

特開２００１−６２７２１号公報

上記特許文献１によると、ホーニング砥石１０５のドレッシングにあたり、ホーニングヘッド１０１の主軸に電解ドレッシング用の砥石ホルダ１０２を取り付け、砥石ホルダ１０２にホーニング砥石１０５を取り付けて電解ドレッシングすることから、ホーニングヘッド１０１の主軸にホーニング工具に代えて電解ドレッシング用の砥石ホルダ１０２を取り付けると共にホーニング工具から取り外したホーニング砥石１０５を砥石ホルダ１０２に取り付け、更にドレッシングが施された後にホーニング砥石１０５を再びホーニング工具に取り付けると共にホーニングヘッド１０１の主軸から砥石ホルダ１０２を取り外してホーニング工具を取り付ける厄介な作業を要し、ホーニング砥石１０５のドレッシングのために多くの工数が必要になり、ホーニング加工サイクルに影響し、ホーニング作業効率の低下を招くことが懸念される。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、加工精度及び作業効率に優れる円筒内周面のホーニング装置及び円筒内周面のホーニング方法を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載の円筒内周面のホーニング装置の発明は、先端から基端に亘って砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を回転軸方向に沿って被削材に貫通する円筒内周面内に挿入し、該ホーニング工具を回転しつつ上記被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出する下死点位置と上記被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出する上死点位置との間で回転軸方向に往復動して上記円筒内周面をホーニング加工する円筒内周面のホーニング装置において、上記被削材の一端側において上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第１の電解ドレッシング用電極及び上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段を備えた第１の電解ドレッシング手段と、上記被削材の他端側において上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第２の電解ドレッシング用電極及び上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段を備えた第２の電解ドレッシング手段とを備え、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第１の電解ドレッシング用電極との間に導電性研削液が存在下で上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の先端側範囲を電解ドレッシングし、上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と第２の電解ドレッシング用電極との間に導電性研削液が存在下で上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の基端側範囲を電解ドレッシングすることを特徴とする。

この発明によると、複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を下死点位置と上死点位置との間を往復動及び回転して被削材の円筒内周面をホーニング加工する際に、第１の電解ドレッシング用電極が配設された第１のドレッシング手段において導電性研削液の存在下でホーニング砥石の先端側範囲に電解ドレッシングを施し、第２の電解ドレッシング用電極が配設された第２のドレッシング手段において導電性研削液の存在下でホーニング砥石の基端側範囲に電解ドレッシングを施すことにより、常に良好にドレッシングされたホーニング砥石による面粗度のバラツキのない安定した品質のホーニング加工が可能になる。また、ホーニング加工と同時にホーニング砥石の電解ドレッシングを行うことができ、ホーニング加工サイクルに影響することなくホーニング砥石の電解ドレッシングが行われ、かつ従来の厄介なホーニング砥石のドレッシングのためのホーニング工具の取り外しが不要になることと相俟って作業効率が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１の円筒内周面のホーニング装置において、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さが、上記ホーニング砥石の回転軸方向の長さより大であることを特徴とする。

この発明によると、被削材の一端側から突出するホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと被削材の他端側から突出するホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さを、ホーニング砥石の回転軸方向の長さよりも大きく設定することで、第１の電解ドレッシング手段により電解ドレッシングする先端側範囲と第２の電解ドレッシング手段により電解ドレッシングする基端側範囲との相互に第１の電解ドレッシング手段及び第２の電解ドレッシング手段によって共に電解ドレッシングされる重複範囲が形成され、ホーニング砥石の一端から基端の全長に亘り確実に電解ドレッシングが施される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２の円筒内周面のホーニング装置において、上記第１の電解ドレッシング用電極は、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共にホーニング工具の回転軸方向に延在する円筒状であることを特徴とする。

この発明によると、導電性切削液の存在下で対向する円筒状の第１の電解ドレッシング用電極とホーニング工具に放射状に配置されたホーニング砥石に電圧を印加してホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから、各ホーニング砥石に均一な電解ドレッシングを施すことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２の円筒内周面のホーニング装置において、上記第１の電解ドレッシング用電極は、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共にホーニング工具の回転軸方向に延在する断面円弧形状であることを特徴とする。

この発明によると、導電性切削液の存在下で対向する断面円弧状の第１の電解ドレッシング用電極とホーニング工具に放射状に配置されたホーニング砥石にホーニング工具を回転した状態で電圧を印加してホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから、各ホーニング砥石に均一な電解ドレッシングが施される。

上記目的を達成する請求項５に記載の円筒内周面のホーニング装置の発明は、先端から基端に亘って砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を回転軸方向に沿って、一端が被削材保持部に保持された被削材に貫通する円筒内周面内に該被削材の他端側に配置された工具挿入ガイド内を挿通させて挿入し、該ホーニング工具を回転しつつ上記被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出する下死点位置と上記被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出する上死点位置との間で回転軸方向に往復動して上記円筒内周面をホーニング加工する円筒内周面のホーニング装置において、上記被削材保持部は、被削材保持部本体の内周面に配設され上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第１の電解ドレッシング用電極と、上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、上記工具挿入ガイドは、工具挿入ガイド本体の内周面に配設され上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第２の電極ドレッシング用電極と、上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第１の電解ドレッシング用電極との間に導電性研削液が存在下で上記ホーニング砥石と第１の電解レッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の先端側範囲を電解ドレッシングし、上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と第２の電解ドレッシング用電極との間に導電性研削液が存在下で上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の基端側範囲を電解ドレッシングすることを特徴とする。

この発明によると、ホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を下死点位置と上死点位置との間を往復動及び回転して被削材の円筒内周面をホーニング加工する際に、導電性研削液の存在下で対向する被削材保持部の被削材保持部本体に配置された第１の電解ドレッシング用電極とホーニング砥石に電圧を印加してホーニング砥石の先端側範囲に電解ドレッシングを施し、導電性研削液の存在下で対向する工具挿入ガイドの工具挿入ガイド本体に配置された第２の電解ドレッシング用電極とホーニング砥石に電圧を印加してホーニング砥石の基端側範囲に電解ドレッシングを施すことにより、常に良好にドレッシングされたホーニング砥石による面粗度のバラツキのない安定した品質のホーニング加工が可能になる。また、また、ホーニング加工と同時にホーニング砥石の電解ドレッシングが行え、作業効率が向上する。

更に、被削材保持部及び工具挿入ガイドにそれぞれ第１の電解ドレッシング用電極及び第１の電解ドレッシング用電極を配設することから、新たに電解ドレッシング手段を備える必要がなく、既存のホーニング装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく、製造コストの削減が期待できる。

請求項６に記載の発明は、請求項５の円筒内周面のホーニング装置において、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと上記被削材の他端側から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さが、上記ホーニング砥石の回転軸方向の長さより大であることを特徴とする。

この発明によると、被削材の一端から被削材保持部内に突出するホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと被削材の他端から工具挿入ガイド内に突出するホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さが、ホーニング砥石の回転軸方向の長さより大きく設定することで、第１の電解ドレッシング電極により電解ドレッシングする先端側範囲と第２の電解ドレッシング電極により電解ドレッシングする基端側範囲との相互に第１の電解ドレッシング電極及び第２の電解ドレッシング電極により共に電解ドレッシングされる重複範囲が形成され、ホーニング砥石の一端から基端の全長に亘り確実に電解ドレッシングが施される。

請求項７に記載の発明は、請求項５または６の円筒内周面のホーニング装置において、上記第１の電解ドレッシング用電極は、被削材保持部本体の内周面に配設され上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共にホーニング工具の回転軸方向に延在する円筒状であることを特徴とする。

この発明によると、導電性切削液の存在下で対向する円筒状の第１の電解ドレッシング用電極とホーニング工具に放射状に複数配置されたホーニング砥石に電圧を印加してホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから、各ホーニング砥石に均一な電解ドレッシングを施すことができる。

請求項８に記載の発明は、請求項５または６の円筒内周面のホーニング装置において、上記第１の電解ドレッシング用電極は、被削材保持部本体の内周面に周方向に間隔を隔てて複数配置され、それぞれ上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共に回転軸方向に延在する断面円弧状であることを特徴とする。

この発明によると、導電性切削液の存在下で対向する断面円弧状の第１の電解ドレッシング用電極とホーニング工具に放射状に複数配置されたホーニング砥石にホーニング工具を回転した状態で電圧を印加してホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから、各ホーニング砥石に均一な電解ドレッシングを施すことができる。

請求項９に記載の発明は、請求項５または６の円筒内周面のホーニング装置において、上記被削材保持部は、周方向に分割された複数の上記被削材保持部本体を備え、上記第１の電解ドレッシング電極が各被削材保持部本体の内周に配置され上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共に回転軸方向に延在する断面円弧状であることを特徴とする。

この発明によると、被削材保持部は、周方向に分割された複数の上記被削材保持部本体を備え、各被削材保持部本体の内周に断面円弧状の第１の電解ドレッシング用電極を配置することによって、被削材保持部と被削材との接触による被削材形状制限が緩和される。

請求項１０に記載の発明は、請求項５〜９のいずれか１項の円筒内周面のホーニング装置において、被削材保持部本体と第１の電解ドレッシング用電極との間に絶縁部材が介在することを特徴とする。

この発明によると、被削材保持部本体と第１の電解ドレッシング用電極との間に絶縁部材が介在することで、被削材保持部本体が鉄製等の導電性材料によって形成される場合においてもホーニング砥石に良好な電解ドレッシングを施すことができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項５〜１０のいずれか１項の円筒内周面のホーニング装置において、工具挿入ガイド本体と第２の電解ドレッシング用電極との間に絶縁部材が介在することを特徴とする。

この発明によると、工具挿入ガイド本体と第２の電解ドレッシング用電極との間に絶縁部材が介在することで、工具挿入ガイド本体が鉄製等の導電性材料によって形成される場合においてもホーニング砥石に良好な電解ドレッシングを施すことができる。

上記目的を達成する請求項１２に記載の円筒内周面のホーニング方法の発明は、先端から基端に亘って砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を回転軸方向に沿って被削材に貫通する円筒内周面内に挿入し、該ホーニング工具を回転しつつ上記被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出する下死点位置と上記被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出する上死点位置との間で回転軸方向に往復動して上記円筒内周面をホーニング加工する円筒内周面のホーニング方法において、上記被削材の一端側において上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第１の電解ドレッシング用電極及び上記ホーニング砥石と該第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段を備えた第１の電解ドレッシング手段と、上記被削材の他端側において上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第２の電解ドレッシング用電極及び上記ホーニング砥石と該第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段を備えた第２の電解ドレッシング手段とを備え、上記ホーニング加工において被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出した際に対向する上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第１の電解ドレッシング用電極との間に導電性研削液が存在下で上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の先端側範囲を電解ドレッシングし、被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出した際に上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と第２の電解ドレッシング用電極との間に導電性研削液が存在下で上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の基端側範囲を電解ドレッシングすることを特徴とする。

この発明によると、ホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を下死点位置と上死点位置との間を往復動及び回転して被削材の円筒内周面をホーニング加工する際に、第１の電解ドレッシング用電極が配設された第１のドレッシング手段において導電性研削液の存在下でホーニング砥石の先端側範囲に電解ドレッシングを施し、かつ第２の電解ドレッシング用電極が配設された第２のドレッシング手段において導電性研削液の存在下でホーニング砥石の基端側範囲に電解ドレッシングを施すことにより、常に良好にドレッシングされたホーニング砥石による面粗度のバラツキのない安定した品質のホーニングか加工可能になる。また、ホーニング加工と同時にホーニング砥石の電解ドレッシングが行え、作業効率が向上する。

上記目的を達成する請求項１３に記載の円筒内周面のホーニング方法の発明は、先端から基端に亘って砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を回転軸方向に沿って、一端が被削材保持部に保持された被削材に貫通する円筒内周面内に該被削材の他端側に配置された工具挿入ガイド内を挿通させて挿入し、該ホーニング工具を回転しつつ上記被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出する下死点位置と上記被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出する上死点位置との間で回転軸方向に往復動して上記円筒内周面をホーニング加工する円筒内周面のホーニング方法において、上記被削材保持部は、被削材保持部本体の内周に配設され上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第１の電解ドレッシング用電極と、上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、上記工具挿入ガイドは、工具挿入ガイド本体の内周に配設され上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第２の電極ドレッシング用電極と、上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、上記ホーニング加工において被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出した際に対向する上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第１の電解ドレッシング用電極との間に導電性研削液が存在下で上記ホーニング砥石と第１の電解レッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の先端側範囲を電解ドレッシングし、被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出した際に上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第２の電解ドレッシング用電極との間に導電性研削液が存在下で上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の基端側範囲を電解ドレッシングすることを特徴とする。

この発明によると、ホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を下死点位置と上死点位置との間を往復動及び回転させて被削材の円筒内周面をホーニング加工する際に、導電性研削液の存在下で対向する被削材保持部の被削材保持部本体に配置された第１の電解ドレッシング用電極とホーニング砥石に電圧を印加してホーニング砥石の先端側範囲に電解ドレッシングを施し、かつ導電性研削液の存在下で対向する工具挿入ガイドの工具挿入ガイド本体に配置された第２の電解ドレッシング用電極とホーニング砥石に電圧を印加してホーニング砥石の基端側範囲に電解ドレッシングを施すことにより、常に良好にドレッシングされたホーニング砥石による面粗度のバラツキのない安定した品質のホーニング加工が可能になる。また、ホーニング加工と同時にホーニング砥石の電解ドレッシングが行え、作業効率が向上する。

請求項１４に記載の発明は、請求項１２または１３に記載の円筒内周面のホーニング方法において、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さが、上記ホーニング砥石の回転軸方向の長さより大であることを特徴とする。

この発明によると、被削材の一端から突出するホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと被削材の他端から突出するホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さが、ホーニング砥石の回転軸方向の長さより大きく設定することで、第１の電解ドレッシング手段により電解ドレッシングする先端側範囲と第２の電解ドレッシング手段により電解ドレッシングする基端側範囲との相互に第１の電解ドレッシング手段及び第２の電解ドレッシング手段により共に電解ドレッシングされる重複範囲が形成され、ホーニング砥石の一端から基端に亘り電解ドレッシングが確実に施される。

本発明によると、ホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を下死点位置と上死点位置との間を往復動及び回転させて被削材の円筒内周面をホーニング加工する際に、導電性研削液の存在下で対向する第１の電解ドレッシング用電極でホーニング砥石の先端側範囲に電解ドレッシングを施し、導電性研削液の存在下で対向する第２の電解ドレッシング用電極でホーニング砥石の基端側範囲に電解ドレッシングを施すことから、常に良好に電解ドレッシングされたホーニング砥石による安定した品質のホーニング加工が可能になり、かつホーニング加工と同時にホーニング砥石の電解ドレッシングが行え、作業効率が向上する。

以下、本発明の円筒内周面のホーニング装置及び円筒内周面のホーニング方法の実施の形態を図１乃至図１２を参照して説明する。

図１は、ホーニング装置１の概要説明図である。このホーニング装置１の説明にあたり、ホーニング装置１によって研削される被削材Ｗの概要を説明する。被削材Ｗは、図１に仮想線で断面を示すように、例えばエンジンに使用されるシリンダライナ等であって、一端となる下端Ｗｂから他端となる上端Ｗｃに亘って軸心に沿って延在する断面円形で貫通する内周面、いわゆる円筒内周面Ｗａ及び外周面Ｗｄをする円筒状であって、円筒内周面Ｗａがホーニング装置１によって研削、即ちホーニング加工される研削部となる。

ホーニング装置１は、回転軸Ｚに沿って下降及び上昇するホーニングヘッド２に揺動自在に支持されたホーニング工具１０、被削材Ｗを位置決め保持する第１の電解ドレッシング手段を兼備する被削材保持部２１、この被削材保持部２１に位置決め保持された被削材Ｗの上部に配置されて被削材Ｗをクランプ保持すると共にホーニング工具１０を研削部となる円筒内周面Ｗａに誘導案内する第２の電解ドレッシング手段を兼備する工具挿入ガイド３１を備えている。

ホーニング工具１０は、図２に構成図を示し、図３は図２のＩＩＩ矢視図を示すように、主軸モータ等を供えた駆動装置となるホーニングヘッド２に上端が支持された中空円筒状のホーニング工具本体１1を有している。ホーニング工具本体１1の外周に回転軸Ｚの延在方向に沿って延在する複数、本実施の形態では１２個のホーニングシューガイド穴１２が等間隔で開口し、各ホーニングシューガイド穴１２に摺動案内されて回転軸Ｚに対して接離する半径方向に移動可能に第１ホーニングシュー１３Ａと第２ホーシングシュー１３Ｂが交互に嵌合して装着されている。

第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂは、外端面に回転軸Ｚ方向に沿って延在する砥石装着溝１３ａが形成され、両側面１３ｂがホーニングシューガイド穴１２の端面１２ｂに摺動自在に当接するブロック状であって、外周面の両端にそれぞれ係合溝１３ｃ及び１３ｄが形成されている。

第１ホーニングシュー１３Ａの内端面の基端側範囲及び先端側範囲にそれぞれ基端側から先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂが形成されている。第２ホーニングシュー１３Ｂの内端面の基端側範囲及び先端側範囲にそれぞれ基端側から先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂが形成されている。なお、第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂの各係合溝１３ｃ及び１３ｄには、縮径付勢手段となる環状のスプリングバンド１４ａ、１４ｂが装着され、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって各第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂを回転軸Ｚに接近する方向、即ち半径方向内向きの縮径方向に付勢している。

第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂの各砥石装着溝１３ａに回転軸Ｚ方向に沿って延在する棒状の砥石、即ちホーニング砥石２０が取り付けられている。このホーニング砥石２０は、例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方晶窒化硼素）、結晶質の酸化アルミニウム、炭化珪素等の砥粒を青銅や鋳鉄からなる導電性結合部で結合したメタルボンド砥石によって構成されている。

また、ホーニング工具本体１１の外周に等間隔で回転軸Ｚ方向に沿って延在する複数のホーニングガイド部材取付溝１１ａが形成され、ホーニングガイド部材取付溝１１ａに取付部材１５を介してセラミック等からなる矩形状で回転軸Ｚ方向に延在するホーニングガイド部材１６が取り付けられている。回転軸Ｚから各ホーニングガイド部材１６の外周面１６ａまでの距離は一定に形成されている。更にホーニングガイド部材１６の外周面１６ａとホーニング加工面との隙間を空気圧で精密測定する図示しないエアーマイクロメータ用のエアー通路１１ｂがホーニング工具本体１１内に穿設されてホーニングガイド部材１６の外周面１６ａに開口している。

ホーニング工具本体１１内を貫通して第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに摺接可能に接し、先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂが形成された第１拡縮バー１７Ａがホーニング工具本体１１内に配置されている。また、第1拡縮バー１７Ａに結合されて第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに摺接可能に接し、先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂが形成された第２拡縮バー１７Ｂがホーニング工具本体１１内に配置されている。

この第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂはホーニングヘッド１内に配設された図示しない牽引動作機構によって牽引及びこの牽引が解除される。また、第1拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂは、ホーニング工具本体１１内に配設されたスプリング１８によって先端側に常時付勢されている。

このホーニングヘッド１の牽引動作機構による牽引解除によりスプリング１８の付勢によって第１拡縮バー１７Ａの基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂがそれぞれ第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに圧接して各第１ホーニングシュー１３Ａを回転軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動する。同様に、第２拡縮バー１７Ｂの基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂがそれぞれ第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに圧接して各第２ホーニングシュー１３Ｂを回転軸Ｚから離れる半径方向外向き、即ち拡径方向に押動する。

一方、スプリング１８の付勢に抗して牽引動作機構により第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂを牽引することにより、第１拡縮バー１７Ａの基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂによる第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂの押圧が解除されると共に、第２拡縮バー１７Ｂの基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂによる第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂの押圧が解除される。これら第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂによる押圧が解除された各第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂは、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって回転軸Ｚに接近する方向、即ち縮径方向に移動する。

なお、ホーニング工具１０の第１拡縮バー１７Ａ、第２拡縮バー１７Ｂとホーニングヘッド２との間は絶縁処理が施され、ホーニング工具本体１１に図２に示すように電極１９が設けられている。この電極１９と各ホーニング砥石２０はホーニング工具本体１１及び第１ホーニングシュー１３Ａ、第２ホーニングシュー１３Ｂを介して導電可能に接続される。

ここで、ホーニング工具本体１１、第１拡縮バー１７Ａ、第２拡縮バー１７Ｂが導電性の鉄材の場合、後述する電解ドレッシングの際の電気分解による発錆によって第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂが各ホーニングシューガイド穴１２に対する摺動、即ち動きの低下を招くのを回避するために第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂを同じ導電性材でかつ耐酸化性に優れたステンレス材によって形成することが好ましい。同様にスプリングバンド１４ａ、１４ｂも耐酸化性に優れたステンレス材やゴム製のＯリングにより構成することが好ましい。更に、ホーニング工具本体１１の外表面に絶縁性塗料を塗布して防錆を図ることが好ましい。

第１の電解ドレッシング手段を兼備する被削材保持部２１は、図１及び図１のＩＶ部拡大図にあたる図４に示すように、基台３に支持された中空円筒形状の被削材保持部本体２２を備え、被削材保持部本体２２の内周２２ａに、例えばＭＣナイロン等からなり上端に外方に突出して被削材保持部本体２２の上端２２ｂに当接するフランジ２３ｂが形成され絶縁部材２３が嵌合し、絶縁部材２３の内周２３ａに円筒状の第１の電解ドレッシング用電極となる電解ドレッシング用電極（以下、ＥＬＩＤ用電極）２４が設けられている。ＥＬＩＤ用電極２４は例えば鉄製であって内周に回転軸Ｚを中心にかつ回転軸Ｚ方向に連続する円筒内周面状の電極面２４ａが形成される。電極面２４ａは後述する被削材Ｗの円筒状内周面Ｗａをホーニング加工時に被削材Ｗの下端Ｗｂから突出するホーニング工具１１及びホーニング砥石２０の挿入を許容し、かつホーニング砥石２０の外表面２０ａと対向してホーニング砥石２０の外表面２０ａとの間に導電性研削液としての水性クーラントの介在を許容する隙間、例えば１〜５ｍｍ程度が形成される。更にＥＬＩＤ用電極２４は被削材保持部本体２２の外方に突出する電極端子２５に接続され、この電極端子２５が図示しない電圧印加手段の負極（−極）に接続される。

更に、被削材保持部本体２２の上端２２ｂに絶縁部材２３のフランジ２３ｂを介在して環状の被削材位置決め部材２６が配設される。被削材位置決め部材２６の上面に環状で被削材Ｗの下端Ｗｂが当接可能な環状の載置面２７ａ及び載置面２７ａの外周に沿って被削材Ｗの外周面Ｗｄが嵌合可能な環状の係合部２７ｂからなる被削材位置決め部２７が形成されている。

第２の電解ドレッシング手段を兼備する工具挿入ガイド３１は、図１及び図１のＶ部拡大図にあたる図５に示すように回転軸Ｚ方向に沿って延在する中空円筒形状の工具挿入ガイド本体３２を有し、可動部材６によって回転軸Ｚに沿って上昇したアンクランプ位置と下降したクランプ位置との間で昇降可能に支持されている。

工具挿入ガイド本体３２の内周３２ａに、例えばＭＣナイロン等からなる円筒状の下端にフランジ状に拡径して本体３２の下端３２ｂに当接する取付部３３ｂが形成され絶縁部材３３が嵌合し、絶縁部材３３の内周３３ａに円筒状の第２の電解ドレッシング用電極となるＥＬＩＤ用電極３４が設けられている。ＥＬＩＤ用電極３４は例えば鉄製であって内周に回転軸Ｚを中心にかつ回転軸Ｚ方向に連続する円筒内周面状の電極面３４ａが形成される。電極面３４ａは後述する被削材Ｗの円筒状内周面Ｗａをホーニング加工時に被削材Ｗの上端Ｗｃから突出するホーニング工具１１及びホーニング砥石２０の挿入を許容し、かつホーニング砥石２０の外表面２０ａと対向してホーニング砥石２０の外表面２０ａとの間に水性クーラントの介在を許容する隙間、例えば１〜５ｍｍ程度が形成される。このＥＬＩＤ用電極３４は工具挿入ガイド本体３２の外方に突出する電極端子３５に接続され、この電極端子３５が図示しない電圧印加手段の負極（−極）に接続される。

工具挿入ガイド本体３２の下端３２ｂに絶縁部材３３の取付部３３ｂを介在して環状の押圧面３６ａが形成されたクランプ部材３６が配設され、工具挿入ガイド３１を回転軸Ｚに沿ってクランプ位置に下降させることにより、被削材保持部２１の被削材位置決め部材２６にセットされた被削材Ｗの上端Ｗｃに圧接して被削材Ｗを被削保持部２１上に保持されたセット位置にクランプする。

更に、工具挿入ガイド本体３２のＥＬＩＤ用電極３４より上部に吐出口３７ａが開口する液供給孔３７が穿設され、液供給孔３７は可動部材６に形成された供給通路６ａを介して図示しない導電性液供給手段に接続される。

工具挿入ガイド本体３２の上端部内に嵌合する円筒状の挿入ガイド部３８が取り付けられている。挿入ガイド部３８は、工具挿入ガイド本体３２の上部内に外周面３８Ｂｂが嵌合する環状の誘導部３８Ｂと誘導部３８Ｂの上端にフランジ状に拡径する導入部３８Ａを有している。導入部３８Ａの内周面３８Ａａは上方に移行するに従って大径となるテーパ状に形成され、誘導部３８Ｂの内周面３８Ｂａは導入部３８Ａの内周面３８Ａａに上端が連続すると共にＥＬＩＤ用電極３４の電極面３４ａと略同径に形成されている。また、誘導部３８Ｂの外周面３８Ｂｂの下部３８Ｂｃには液供給孔３７ａに対向して切り欠きが形成され、導電性液供給手段から供給通路６ａ、液供給孔３７を介して送給される水性クーラントを工具挿入ガイド３１内に供給可能としている。

また、ホーニング工具１０が図６に示す下死点位置に下降した状態では、図２に示す各ホーニング砥石２０の先端側範囲２０Ａが被削材Ｗの下端Ｗｃから突出して被削材保持部２１内に進入し、図８に示すホーニング工具１０が上死点位置では図２に示す各ホーニング砥石２０の基端側範囲２０Ｂが被削材Ｗの上端Ｗｃから突出して工具挿入ガイド３１内に進入し、かつ先端側範囲２０Ａと基端側範囲２０Ｂは図６に示す下死点位置において各ホーニング砥石２０は重複範囲２０Ｃを除いた基端側範囲２０Ａが被削材Ｗの円筒内周面Ｗａ内に位置し、図８に示す上死点位置において各ホーニング砥石２０は重複範囲２０Ｃを除いた先端側範囲２０Ａが被削材Ｗの円筒内周面Ｗａ内に位置するように設定される。換言すると先端側範囲２０Ａの回転軸Ｚ方向の長さと基端側範囲２０Ｂの回転軸Ｚ方向の長さの合計がホーニング砥石２０の回転軸Ｚ方向の長さより重複範囲２０Ｃの回転軸Ｚ方向の長さだけ大きく設定されている。

次に、上記のように構成されたホーニング装置１の作動について、図９に示すホーニング加工サイクルのタイムチャートを参照して説明する。

図１に示すホーニング工具１０を待機位置となる上昇位置に保持すると共に、可動部材６に配設された工具挿入ガイド３１をアンクランプ位置に上昇した状態で、被削材保持部２１の被削位置決め部材２６に形成された位置決め部２７に被削材Ｗの下端Ｗｂを嵌合してセットする。このセット状態では下端Ｗｂが載置面２７ａに当接し外周面Ｗｄが係合部２７ｂに嵌合して被削材Ｗの軸心が回転軸Ｚと同軸上に位置決めされる。

次に、工具挿入ガイド３１を回転軸Ｚに沿ってアンクランプ位置からクランプ位置に下降させて、クランプ部材３６の押圧面３６ａを被削材Ｗの上端Ｗｃに押接して被削材保持部２１のセット位置にクランプ保持する。

続いて、導電性液供給手段から水性クーラントを可動部材６に形成された供給通路６及び工具挿入ガイド本体３２に穿設された液供給孔３７を経由して工具挿入ガイド３１内に供給する。ここで、液供給孔３７の吐出口３７ａから工具挿入ガイド３１内に導入される水性クーラントは、ＥＬＩＤ用電極３４の電極面３４ａに供給され、更に被削材Ｗの円筒内周面Ｗａに沿って流下して被削材保持部２１内のＥＬＩＤ用電極２４の電極面２４ａに供給される。

一方、ホーニングヘッド２の牽引機構によりホーニング工具１０の第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂを牽引して第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂを回転軸Ｚに接近する方向、即ち縮径方向に移動したホーニング工具１０を回転軸Ｚに沿って下降させる。下降するホーニング工具１０は、工具挿入ガイド３１の上端に設けられた挿入ガイド部３８の内周面３８Ａａ及び３８Ｂａに誘導されて工具挿入ガイド３１内に挿入され、更に被削材Ｗの円筒内周面Ｗａ内を経て各ホーニング砥石２０の先端側範囲２０Ａが被削材Ｗの下端Ｗｂから突出して被削材保持部２１内に進入した図６に示す下死点位置まで下降させる。

このホーニング工具１０を下死点位置まで下降させた状態では、各ホーニング砥石２０の重複範囲２０Ｃを除いた基端側範囲２０Ｂが被削材Ｗの円筒内面Ｗａ内に保持され、被削材保持部２１内に進入したホーニング砥石２０の先端範囲２０Ａにおける外表面２０ａはＥＬＩＤ用電極２４の電極面２４ａと水性クーラントを介在して対向する。

続いてこの図６に示すホーシング工具１０が下死点位位置の状態から、水性クーラントを供給しつつホーニング工具１０を回転しながら回転軸Ｚ方向に図６に示す下死点位置と図７に示すホーニング加工状態を経て図８に示す上死点位置との間を往復動させ、かつ牽引動作機構によるホーニング工具１０の第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂの牽引を解除する。この牽引の解除によりスプリング１８の付勢力によって第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂが先端側に移動して第１拡縮バー１７Ａの基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂがそれぞれ第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに圧接して各第１ホーニングシュー１３Ａを回転軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動する。同様に、第２拡縮バー１７Ｂの基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂがそれぞれ第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに圧接して各第２ホーニングシュー１３Ｂを回転軸Ｚから離れる拡径方向に押動して各ホーニング砥石２０の外表面２１が被削材Ｗの円筒内周面Ｗａに接触する。そして、予め設定された接触圧力でホーニング砥石２０によって被削材Ｗの円筒内周面Ｗａを研削、即ちホーニング加工を開始する。

ホーニング加工しつつエアーマイクロメータによりホーニングガイド部材１６の外周面１６ａと加工面となる円筒内周面Ｗａまでの隙間を検出し、ホーニングガイド部材１６の外周面１６ａと被削材Ｗの円筒内周面Ｗａとの隙間が所定値に達すると、牽引動作機構により第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂを上方に牽引し、第１拡縮バー１７Ａの基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂによる第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂの押圧を解除すると共に、第２拡縮バー１７Ｂの基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂによる第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂの押圧を解除する。これにより、各第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂは、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって回転軸Ｚに接近する方向、即ち縮径方向に移動して各ホーニング砥石２０が被削材Ｗの円筒内周面Ｗａから離れてホーニング加工が終了する。このホーニング加工開始からホーニング加工終了までが加工時間となる。

このホーニング加工における各ホーニング工具１０の各ホーニング砥石２０の先端側範囲２０Ａが被削材Ｗの下端Ｗｂから突出して被削材保持部２１の本体２２内に進入する下死点位置にホーニング工具１０が移動する毎に、その先端側範囲２０Ａが被削材保持部本体２２内に進入してホーニング砥石２０の先端範囲２０Ａにおける外表面２０ａとＥＬＩＤ用電極２４の電極面２４ａとが対向している状態で予め設定された時間に亘って電圧印加手段からＥＬＩＤ電極２４に負電圧を印加すると共に、電圧印加手段により各ホーニング砥石２０に正電圧を印加し、電解作用により各ホーニング砥石２０の先端側範囲２０Ａにおける外表面２０ａの導電性結合部を電気分解させて電解ドレッシングする。この電解ドレッシングにあたり、各ホーニング砥石２０の基端側範囲２０Ｂの外表面２０ａが被削材Ｗの円筒内周面Ｗａに圧接付与された状態が維持されて回転軸Ｚに対する各ホーニング砥石２０の外表面２０ａ及び真円度が確保されて各ホーニング砥石２０の外表面２０ａとＥＬＩＤ用電極２４の電極面２４ａとの間隙が均一に保持され、かつＥＬＩＤ用電極２４の電極面２４ａとホーニング砥石２０の先端側範囲２０Ａにおける外表面２１との間に介在する水性クーラントが導電性に優れることから安定した電解ドレッシングが得られる。また、電解電圧、電解ドレッシング時間により砥粒の突出量を最適化できる。特にＥＬＩＤ電極２４が円筒状であり、電解ドレッシングがホーニング加工中でホーニング工具１０が回転及び回転軸Ｚ方向に動く状態で行われることから、各ホーニング砥石２０の先端側範囲２０Ａにおける外表面２０ａの全体に亘り均質の電解ドレッシングが行われる。

同様に、このホーニング加工における各ホーニング工具１０の各ホーニング砥石２０の基端側範囲２０Ｂが被削材Ｗの上端Ｗｃから突出して工具挿入ガイド３１の工具挿入ガイド本体３２内に進入する上死点位置にホーニング工具１０が移動する毎に、その基端側範囲２０Ｂが工具挿入ガイド本体３２内に進入してホーニング砥石２０の基端側範囲２０Ｂにおける外表面２０ａとＥＬＩＤ用電極３４の電極面３４ａとが対向している状態で予め設定された時間に亘って電圧印加手段からＥＬＩＤ電極３４に負電圧を印加すると共に、電圧印加手段により各ホーニング砥石２０に正電圧を印加し、電解作用により各ホーニング砥石２０の基端側範囲２０Ｂにおける外表面２０ａの導電性結合部を電気分解させて電解ドレッシングする。この電解ドレッシングにあたり、各ホーニング砥石２０の先端側範囲２０Ａの外表面２０ａが被削材Ｗの円筒内周面Ｗａに圧接付与された状態が維持され回転軸Ｚに対する各ホーニング砥石２０の外表面２０ａ及び真円度が確保されて各ホーニング砥石２０の外表面２０ａとＥＬＩＤ用電極３４の電極面３４ａとの間隙が均一に保持され、かつＥＬＩＤ用電極３４の電極面３４ａとホーニング砥石２０の基端側範囲２０Ｂにおける外表面２０ａとの間に介在する水性クーラントが導電性に優れることから安定した電解ドレッシングが得られる。また、電解電圧、電解ドレッシング時間により砥粒の突出量を最適化できる。特にＥＬＩＤ電極２４が円筒状であり、電解ドレッシングがホーニング加工中でホーニング工具１０が回転及び回転軸Ｚ方向に動く状態で行われることから、各ホーニング砥石２０の基端側範囲２０Ｂにおける外表面２０ａの全体に亘り均質の電解ドレッシングが行われる。

これらの電解ドレッシング時間及び印加電圧は、砥粒突出量及び導電性結合部の材質等によって決定されるが、実験やシミュレーション等によって適宜任意の時間及び印加電圧が設定できる。

ホーニング加工が終了すると、ホーニング工具１０の回転及び回転軸Ｚ方向の往復動を停止し、導電性液供給手段からの水性クーラントの供給を停止し、ホーニング工具１０を上昇して待機位置で停止する。そして、工具挿入ガイド３１を回転軸Ｚに沿ってクランプ位置からアンクランプ位置に上昇させて、クランプ部材３６の押圧面３６ａを被削材Ｗの上端Ｗｃから離して被削材保持部２１をアンクランプし、被削材保持部２１の被削位置決め部材２６から加工済みの被削材Ｗを搬出する。この被削材Ｗの搬入から搬出までの各工程を繰り返すことにより、順次被削材Ｗの円筒内周面Ｗａにホーニング加工を施すことができる。

従って、本実施の形態によるとＥＬＩＤ用電極２４が配設された被削材保持部２１とＥＬＩＤ用電極３４が配設された工具挿入ガイド３１の間に切削部となる円筒内周面Ｗａを備えた被削材Ｗを保持し、ホーニング砥石２０を有するホーニング工具１０を被削材保持部２１の下死点位置と工具挿入ガイド３１側の上死点位置との間を往復動して被削材Ｗの円筒内周面Ｗａをホーニング加工する際に、ＥＬＩＤ用電極２４が配設された被削材保持部２１において水性クーラントを使用してホーニング砥石２０に電解ドレッシングを施し、かつとＥＬＩＤ用電極３４が配設された工具挿入ガイド３１において水性クーラントを使用してホーニング砥石２０に電解ドレッシングを施すことから、常に良好にドレッシングされたホーニング砥石２０による面粗度のバラツキのない安定した品質のホーニング加工が可能になる。

また、ホーニング砥石２０を有するホーニング工具１０を被削材保持部２１の下死点位置と工具挿入ガイド３１側の上死点位置との間を往復動して被削材Ｗの円筒内周面Ｗａをホーニング加工する際に、ＥＬＩＤ用電極２４が配設された被削材保持部２１及びＥＬＩＤ用電極３４が配設された工具挿入ガイド３１においてホーニング砥石２０に電解ドレッシングを施すことから、ホーニング加工時間に影響することなく電解ドレッシングが可能になり作業効率が向上する。また、かつ従来の厄介なホーニング砥石のドレッシングのためのホーニング工具の取り外しが不要になる。

更に、被削材保持部２１及び工具挿入ガイド３１にＥＬＩＤ用電極２４及３４を配設することから、新たに電解ドレッシング手段を備える必要がなく、既存のホーニング装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく、製造コストの削減が期待できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。例えば、上記実施の形態ではホーニング加工におけるホーニング工具１０のホーニング砥石２０の先端側範囲２０Ａ或いは基端側範囲が被削材Ｗの下端Ｗｂ或いは上端Ｗｃから突出する下死点位置或いは上死点位置に移動する毎にホーニング砥石２０に電解ドレッシングを施す例について説明したが、予め設定された下死点位置或いは上死点位置に移動する回数毎に電解ドレッシングを施すこともできる。

上記実施に形態では、被削材保持部２１の絶縁部材２３の内周２３ａに円筒状のＥＬＩＤ用電極２４を配設したが、図１０に図４のＸ−Ｘ線断面に相当する被削材保持部２１の断面図を示すように、絶縁部材２３の内周２３ａに回転軸Ｚ方向に連続する断面円弧状の電極保持溝２３ｃを等間隔で複数形成し、各電極保持溝２３ｃに断面円弧状に形成されたＥＬＩＤ用電極２４Ａの電極面２４Ａａを内周２３ａから露出させて回転軸Ｚを中心とする放射状に配設することも可能である。同様に図示は省略するが工具挿入ガイド３１の絶縁部材３３の内周３３ａに断面円弧状の電極保持溝を等間隔で複数形成し、各電極保持溝に断面円弧状に形成されたＥＬＩＤ用電極を回転軸Ｚを中心とする放射状に配設することも可能である。

また、例えば被削材Ｗの形状に応じて被削材と被削材保持部の被削材保持部本体との当接を回避するために被削材保持部本体等の形状を変更することも可能である、例えば、図１１に図４のＸ−Ｘ線断面に相当する被削材保持部２１の断面図を示すように、被削材保持部本体２２を複数、例えば対向する断面円弧状の被削材保持部本体２２Ａ、２２Ａに分割し、各被削材保持部本体２２Ａ、２２Ａの内周２２Ａａ、２２Ａａに絶縁部材２３Ａ、２３Ａを介在して断面円弧状に形成されたＥＬＩＤ用電極２４Ｂを回転軸Ｚを中心として放射状に配設することも可能である。同様に図示は省略するが工具挿入ガイド３１の工具挿入ガイド本体３２を断面円弧状の工具挿入ガイド本体に分割し、分割された各工具挿入ガイド本体の内周に絶縁部材を介在して断面円弧状に形成されたＥＬＩＤ用電極を配設することも可能である。

また、図１２に図４のＸ−Ｘ線断面に相当する被削材保持部２１の断面図を示すように、被削材保持部２１の被削材保持部本体２２を断面円弧状の被削材保持部本体２２Ｂに形成し、被削材保持部本体２２Ｂの内周２２Ｂａに絶縁部材２３Ｂを介在して断面円弧状に形成されたＥＬＩＤ用電極２４Ｃを配設することも可能である。同様に図示は省略するが工具挿入ガイド３１の工具挿入ガイド本体３２を断面円弧状の工具挿入ガイド本体に形成し、工具挿入ガイド本体の内周に絶縁部材を介在して断面円弧状に形成されたＥＬＩＤ用電極を配設することも可能である。

また、上記実施形態では工具挿入ガイドに導電性液供給手段からの水性クーラントを供給したが、更に被削材保持部２１内に導電性液供給手段からの水性クーラントを供給することもできる。

また、上記説明では回転軸Ｚが上下に延在する場合について説明したが、要求により回転軸Ｚを傾斜させることも、また水平に延在させることもできる。

本発明の実施の形態に係るホーニング装置の説明図である。図２はホーニング工具の構成図である。図２のＩＩＩ矢視図である。図１のＩＶ部拡大図であり、電解ドレッシング用電極が配設された被削材保持部の断面図である。図１のＶ部拡大図であり、電解ドレッシング用電極が配設された工具挿入ガイドの断面図である。電解ドレッシング状態の概要を示す図である。ホーニング加工状態の概要を示す図である。電解ドレッシング状態の概要を示す図である。ホーニング加工サイクルのタイムチャートである。断面円弧状の電解ドレッシング用電極が複数配設された被削材保持部の断面図である。２分割された被削材保持部の断面図である。円弧状の被削材保持部の断面図である。従来のホーニング砥石の電解ドレッシング手段の模式図である。

符号の説明

１ホーニング装置
２ホーニングヘッド
１０ホーニング工具
２０ホーニング砥石
２０ａ外表面
２０Ａ先端側領域
２０Ｂ基端側領域
２０Ｃ重複領域
２１被削材保持部（第１の電解ドレッシング手段）
２２被削材保持部本体
２３絶縁部材
２４電解ドレッシング用電極（第１の電解ドレッシング用電極、ＥＬＩＤ用電極）
２４ａ電極面
３１工具挿入ガイド（第２の電解ドレッシング手段）
３２工具挿入ガイド本体
３３絶縁部材
３４電解ドレッシング用電極（第２の電解ドレッシング用電極、ＥＬＩＤ用電極）
３４ａ電極面
Ｚ回転軸
Ｗ被削材
Ｗａ円筒内周面（切削部）
Ｗｂ下端（一端）
Ｗｃ上端（他端）

Claims

先端から基端に亘って砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を回転軸方向に沿って被削材に貫通する円筒内周面内に挿入し、該ホーニング工具を回転しつつ上記被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出する下死点位置と上記被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出する上死点位置との間で回転軸方向に往復動して上記円筒内周面をホーニング加工する円筒内周面のホーニング装置において、
上記被削材の一端側において上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第１の電解ドレッシング用電極及び上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段を備えた第１の電解ドレッシング手段と、
上記被削材の他端側において上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第２の電解ドレッシング用電極及び上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段を備えた第２の電解ドレッシング手段とを備え、
上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第１の電解ドレッシング用電極との間における導電性研削液の存在下で上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の先端側範囲を電解ドレッシングし、
上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と第２の電解ドレッシング用電極との間における導電性研削液の存在下で上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の基端側範囲を電解ドレッシングすることを特徴とする円筒内周面のホーニング装置。
上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さが、上記ホーニング砥石の回転軸方向の長さより大であることを特徴とする請求項１に記載の円筒内周面のホーニング装置。
上記第１の電解ドレッシング用電極は、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共にホーニング工具の回転軸方向に延在する円筒状であることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒内周面のホーニング装置。
上記第１の電解ドレッシング用電極は、上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共にホーニング工具の回転軸方向に延在する断面円弧形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒内周面のホーニング装置。
先端から基端に亘って砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を回転軸方向に沿って、一端が被削材保持部に保持された被削材に貫通する円筒内周面内に該被削材の他端側に配置された工具挿入ガイド内を挿通させて挿入し、該ホーニング工具を回転しつつ上記被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出する下死点位置と上記被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出する上死点位置との間で回転軸方向に往復動して上記円筒内周面をホーニング加工する円筒内周面のホーニング装置において、
上記被削材保持部は、
被削材保持部本体の内周面に配設され上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第１の電解ドレッシング用電極と、
上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
上記工具挿入ガイドは、
工具挿入ガイド本体の内周面に配設され上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第２の電極ドレッシング用電極と、
上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第１の電解ドレッシング用電極との間における導電性研削液の存在下で上記ホーニング砥石と第１の電解レッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の先端側範囲を電解ドレッシングし、
上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と第２の電解ドレッシング用電極との間における導電性研削液の存在下で上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の基端側範囲を電解ドレッシングすることを特徴とする円筒内周面のホーニング装置。
上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと上記被削材の他端側から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さが、上記ホーニング砥石の回転軸方向の長さより大であることを特徴とする請求項５に記載の円筒内周面のホーニング装置。
上記第１の電解ドレッシング用電極は、
被削材保持部本体の内周面に配設され上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共にホーニング工具の回転軸方向に延在する円筒状であることを特徴とする請求項５または６に記載の円筒内周面のホーニング装置。
上記第１の電解ドレッシング用電極は、
被削材保持部本体の内周面に周方向に間隔を隔てて複数配置され、それぞれ上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共に回転軸方向に延在する断面円弧状であることを特徴とする請求項５または６に記載の円筒内周面のホーニング装置。
上記被削材保持部は、
周方向に分割された複数の上記被削材保持部本体を備え、
上記第１の電解ドレッシング電極が各被削材保持部本体の内周に配置され上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と電極面が対向すると共に回転軸方向に延在する断面円弧状であることを特徴とする請求項５または６に記載の円筒内周面のホーニング装置。
被削材保持部本体と第１の電解ドレッシング用電極との間に絶縁部材が介在することを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の円筒内周面のホーニング装置。
工具挿入ガイド本体と第２の電解ドレッシング用電極との間に絶縁部材が介在することを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の円筒内周面のホーニング装置。
先端から基端に亘って砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を回転軸方向に沿って被削材に貫通する円筒内周面内に挿入し、該ホーニング工具を回転しつつ上記被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出する下死点位置と上記被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出する上死点位置との間で回転軸方向に往復動して上記円筒内周面をホーニング加工する円筒内周面のホーニング方法において、
上記被削材の一端側において上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第１の電解ドレッシング用電極及び上記ホーニング砥石と該第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段を備えた第１の電解ドレッシング手段と、
上記被削材の他端側において上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第２の電解ドレッシング用電極及び上記ホーニング砥石と該第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段を備えた第２の電解ドレッシング手段とを備え、
上記ホーニング加工において被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出した際に対向する上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第１の電解ドレッシング用電極との間における導電性研削液の存在下で上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の先端側範囲を電解ドレッシングし、
被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出した際に上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と第２の電解ドレッシング用電極との間における導電性研削液の存在下で上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の基端側範囲を電解ドレッシングすることを特徴とする円筒内周面のホーニング方法。
先端から基端に亘って砥粒が導電性結合部によって固定された複数のホーニング砥石が放射状に配置されたホーニング工具を回転軸方向に沿って、一端が被削材保持部に保持された被削材に貫通する円筒内周面内に該被削材の他端側に配置された工具挿入ガイド内を挿通させて挿入し、該ホーニング工具を回転しつつ上記被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出する下死点位置と上記被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出する上死点位置との間で回転軸方向に往復動して上記円筒内周面をホーニング加工する円筒内周面のホーニング方法において、
上記被削材保持部は、
被削材保持部本体の内周に配設され上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第１の電解ドレッシング用電極と、
上記ホーニング砥石と第１の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
上記工具挿入ガイドは、
工具挿入ガイド本体の内周に配設され上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲における外表面と導電性研削液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向する第２の電極ドレッシング用電極と、
上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
上記ホーニング加工において被削材の一端から上記ホーニング砥石の先端側範囲が突出した際に対向する上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第１の電解ドレッシング用電極との間における導電性研削液の存在下で上記ホーニング砥石と第１の電解レッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の先端側範囲を電解ドレッシングし、
被削材の他端から上記ホーニング砥石の基端側範囲が突出した際に上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲における外表面と第２の電解ドレッシング用電極との間における導電性研削液の存在下で上記ホーニング砥石と第２の電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記ホーニング砥石の基端側範囲を電解ドレッシングすることを特徴とする円筒内周面のホーニング方法。
上記被削材の一端から突出する上記ホーニング砥石の先端側範囲の回転軸方向の長さと上記被削材の他端から突出する上記ホーニング砥石の基端側範囲の回転軸方向の長さの合計長さが、上記ホーニング砥石の回転軸方向の長さより大であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の円筒内周面のホーニング方法。