JP5018532B2 - ホーニング加工方法およびホーニング加工制御装置 - Google Patents
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Description
図1〜図3は、本発明におけるホーニング加工方法およびホーニング加工制御装置の一実施形態を示し、図1、2は本実施形態のホーニング加工制御装置のシステム構成図、図3は本実施形態のホーニング加工方法の手順を示す工程図、図4は本実施形態のホーニング加工方法に使用するマスターゲージの斜視図である。
図9〜図13は、本発明におけるホーニング加工方法およびホーニング加工制御装置の第2実施形態を示し、図9は本実施形態における砥石形状を示す正面図及び側面図、図10は本実施形態における砥石の切れ味に応じた目標加工径と砥石の拡張移動量とのデータテーブルを示す特性図、図11は砥石の切れ味の変化を示すタイムチャート、図12は本実施形態におけるホーニング加工方法の手順を示す工程図、図13は図12に示すホーニング加工方法の間に挿入される複数工程のホーニング加工方法の手順を示す工程図である。本実施形態においては、ホーニング砥石の切れ味を考慮してホーニング加工径を精度よく目標加工径に近づける構成を第1実施形態に追加したものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
2 駆動筒
3 ホーニングヘッド
4 昇降駆動モータ
5 ストローク位置検出器
6 主軸回転モータ
7 砥石
8 プッシュロッド
9 送り駆動モータ
12 加工反力センサ
13 砥石ホルダ
15 制御手段としての演算制御部
Claims (15)
- 外周部に砥石を備えたホーニングヘッドをワークの加工穴内に挿入し、前記砥石を前記ホーニングヘッド内に設けた拡張部材により径方向外側へ拡張移動させることで、加工穴内面を加圧しつつホーニング加工を行うホーニング加工方法であり、
前記ワーク加工穴に対して砥石に生ずる加工反力を検出する加工反力検出手段を設け、
前記ホーニングヘッドをマスターゲージの目標加工径と同寸法のゲージ穴に挿入して、前記拡張部材で砥石をゲージ穴内面に接触させて前記加工反力検出手段により検出した反力が所定値に上昇した状態での拡張移動量を目標拡張量として記憶させ、
前記ホーニングヘッドをワークの加工穴内に挿入し、前記砥石を前記ホーニングヘッド内に設けた拡張部材により径方向外側へ拡張移動させてホーニングヘッドを回転させて加工穴内面のホーニング加工を実施し、
このとき加工反力検出手段により検出される砥石の加工穴に対する加工反力に応じてワークに生ずる変形による砥石前進量を、前記砥石の拡張移動量から減算した値が、前記マスターゲージで設定した目標拡張量に到達した段階でホーニング加工完了とすることを特徴とするホーニング加工方法。 - 前記加工反力検出手段により検出された加工反力に応じて拡張部材内に生ずるひずみによる砥石後退量を、前記砥石の拡張移動量から減算した値が、前記マスターゲージで設定した目標拡張量に到達した段階でホーニング加工完了とすることを特徴とする請求項1に記載のホーニング加工方法。
- 前記砥石の拡張移動量が前記マスターゲージで設定した目標拡張量に到達する中間段階において、被加工穴内面から砥石を後退させて被加工穴内面との接触状態を解除した後、砥石を再拡張移動させ、加工反力センサよりの出力が上昇した時点で停止させてホーニング加工により得られた中間段階の被加工穴径を測定し、
前記砥石の拡張移動量に対する前記中間段階の被加工穴径に基づいて目標拡張量を補正することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のホーニング加工方法。 - 前記砥石の拡張移動量に対する被加工穴径の相関関係を砥石の切れ味の変化に対応して複数記憶させたデータテーブルを備え、
前記目標拡張量の補正は、前記データテーブルから、前記中間段階の加工穴径に基づいて選択した砥石の切れ味による砥石の拡張移動量に対する被加工穴径の相関関係に基づいてなされることを特徴とする請求項3に記載のホーニング加工方法。 - 前記中間段階の被加工穴径の測定は、ホーニングヘッドの砥石を後退させて被加工穴の内面から一旦離脱させ、ワークやツールの歪を一旦キャンセルした状態で、再度被加工穴内面に砥石を接触させて測定することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のホーニング加工方法。
- 前記目標拡張量の補正がされたホーニング加工完了後になされる次行程以降の複数工程のワークに対するホーニング加工においては、前記補正された目標拡張量に基づいてホーニング加工を行うことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか一つに記載のホーニング加工方法。
- 前記砥石は、ホーニングヘッドの先端側に移るに連れて幅広となる台形形状に形成していることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一つに記載のホーニング加工方法。
- 外周部に砥石を備えたホーニングヘッドをワークの加工穴内に挿入し、前記砥石を前記ホーニングヘッド内に設けた拡張部材により径方向外側へ拡張移動させることで、加工穴内面を加圧しつつホーニング加工を行うホーニング加工制御装置であり、
前記ワーク加工穴に対して砥石に生ずる加工反力を検出する加工反力検出手段を設け、
前記ホーニングヘッドをマスターゲージの目標加工径と同寸法のゲージ穴に挿入して、前記拡張部材で砥石をゲージ穴内面に接触させて前記加工反力検出手段により検出した反力が所定値に上昇した状態での拡張移動量を目標拡張量として記憶し、
前記ホーニングヘッドをワークの加工穴内に挿入してのホーニング加工中において、前記砥石の拡張移動量から前記加工反力検出手段により検出された加工反力に応じてワークに生ずる半径方向の変形による砥石前進量を減算した値が前記マスターゲージで設定した目標拡張量に到達した段階でホーニング加工完了と判定する制御手段を備えることを特徴とするホーニング加工制御装置。 - 前記制御手段は、砥石の拡張移動量から前記加工反力検出手段により検出された加工反力に応じて拡張部材内に生ずるひずみによる砥石後退量を減算した値が前記マスターゲージで設定した目標拡張量に到達した段階でホーニング加工完了と判定することを特徴とする請求項8に記載のホーニング加工制御装置。
- 前記拡張部材は、NCサーボモータよりなる送り駆動モータと、NCサーボモータの送り量をホーニングヘッドに伝達するプッシュロッドと、プッシュロッドの移動量に応じてホーニングヘッドより砥石を半径方向に送り出す押出し部および砥石台とから構成され、
前記拡張部材内に生ずるひずみは、前記プッシュロッドの撓みであることを特徴とする請求項8または請求項9に記載のホーニング加工制御装置。 - 前記砥石の拡張移動量が前記マスターゲージで設定した目標拡張量に到達する中間段階において、被加工穴内面から砥石を後退させて被加工穴内面との接触状態を解除した後、砥石を再拡張移動させ、加工反力センサよりの出力が上昇した時点で停止させて、ホーニング加工により得られた中間段階の被加工穴径を測定する測定手段を備え、
前記制御手段は、前記測定手段による砥石の拡張移動量に対する前記中間段階の被加工穴径に基づいて目標拡張量を補正することを特徴とする請求項8または請求項9に記載のホーニング加工制御装置。 - 前記制御手段は、前記砥石の拡張移動量に対する被加工穴径の相関関係を砥石の切れ味の変化に対応して複数記憶させたデータテーブルを備え、
前記目標拡張量の補正は、前記データテーブルから、前記中間段階の加工穴径に基づいて選択した砥石の切れ味による砥石の拡張移動量に対する被加工穴径の相関関係に基づいてなされることを特徴とする請求項11に記載のホーニング加工制御装置。 - 前記中間段階の被加工穴径の測定は、ホーニングヘッドの砥石を後退させて被加工穴の内面から一旦離脱させ、ワークやツールの歪を一旦キャンセルした状態で、再度被加工穴内面に砥石を接触させて測定することを特徴とする請求項11または請求項12に記載のホーニング加工制御装置。
- 前記制御手段は、前記目標拡張量の補正がされたホーニング加工完了後になされる次行程以降の複数工程のワークに対するホーニング加工においては、前記補正された目標拡張量に基づいてホーニング加工を行うことを特徴とする請求項11から請求項13のいずれか一つに記載のホーニング加工制御装置。
- 前記砥石は、ホーニングヘッドの先端側に移るに連れて幅広となる台形形状に形成していることを特徴とする請求項8から請求項14のいずれか一つに記載のホーニング加工制御装置。
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