JP7023240B2 - ホーニングツール及びホーニング機械を使用して円筒形ボアに傾斜をつけるように設計、構成された回転対称で非円筒形ボアの形成方法 - Google Patents
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Description
円筒形ボアをホーニングする方法であって、ホーニング加工中に、加工中のボアの直径を、ホーニング主軸の上側の反転位置ZUと下側の反転位置ZLとこれらの反転位置の間の中間点で測定する方法が特許文献3から公知である。そして、反転位置の間の中間点における直径DMを反転位置における直径DU及びDLと比較する。直径の差DM-DU及びDM-DLに基づき、ホーニング主軸の上側の反転位置ZUと下側の反転位置ZLとを変更し、これによってボアの円筒度を向上させる。
Claims (34)
- ホーニングツールを使用して回転対称で非円筒形ボアを製造する方法であって、
ボアを最初にその全長(L)に沿ってホーニング加工するステップと、
ホーニングツールのストローク(H)でボアをホーニング加工するステップであって、ストローク(H)は、上側の反転位置(OP)と下側の反転位置(UP)とで限定される(H=OP-UP)ステップと、
加工されるボアの長さに沿って変化する前記ボアの実直径(D IST )を、ホーニング工程中に前記ホーニングツールのホーニングバーの反転位置(OPn、UPn)の間の領域で常時検出するステップと、
前記反転位置(OPn、UPn)の少なくとも1つに関して、前記ボアの前記実直径(DIST)を指定された目標直径(DSOLL(OPn,UPn))に対して常時比較するステップと、
前記実直径(DIST)が前記ボアの1又は複数の領域(L-b)における目標直径(DSOLL(L-b))より小さい前記ボアの1又は複数の領域(L-b)に、前記ストローク(H)を継続的に制限するステップと、
を含み、
前記ホーニングツールのストローク(H)は、前記ボアの実直径(D IST )の実測値に対応して段階的に縮小され、前記ボアの実直径(D IST )が前記実直径(D IST )の実測値に対応する目標直径(DSOLL)よりも小さい領域(L-b)でのみボアが加工されるようにする方法。 - 前記実直径(DIST,n)が少なくとも1つの反転位置に関して前記目標直径(DSOLL,n(OPn,UPn))に等しい場合には、前記ストローク(Hn)がストローク(Hn+1)に縮小され、かつ前記縮小されたストローク(Hn+1)を有する前記ホーニングツールの前記ホーニングバーが前記反転位置又は領域(OPn,UPn)をそれ以上加工しないことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記縮小されたストローク(Hn+1)は、前記ストローク(Hn)から指定の量(DeltaH)を引いたものに等しいこと(Hn+1=Hn-DeltaH)を特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記ホーニングツールの反転位置(OPn+1,UPn+1)において、最後にホーニング加工されたボア部分の前記実直径(DIST)が、前記ホーニングツールの前記反転位置(OPn+1、UPn+1)の1つにおける前記ボアの前記目標直径(DSOLL(OPn+1,UPn+1))に等しい場合には、前記ストローク(Hn+1)が更に縮小されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 少なくとも1つの新規反転位置(OP(n+2))は、現時点での実直径(DIST)をもとに、現在の目標直径(DSOLL,n)に直径の増分(DeltaD)を加えることにより決定される新規目標直径(DSOLL,n+2)によって決定され(DSOLL,n+2=DeltaD+DSOLL,n+1)、かつ前記少なくとも1つの新規反転位置(OP(n+2))は、目標直径(DSOLL(y))が前記目標直径(DSOLL(n+2))に等しくなる位置にある、ことを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記ホーニングツールの反転位置(OPn+2)における前記実直径(DIST(OP(n+2)))が、この反転位置(OP(n+2))における前記ボアの前記目標直径(DSOLL(OP(n+2)))に等しい場合には、前記ホーニングツールの前記ストローク(Hn+2)が更に縮小されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記非円筒形ボアの修正目標形状(42)は、前記ホーニング工程中の前記ボアの半径方向拡大(Ar)を考慮に入れることを特徴とする、請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の方法。
- 目標形状(36)に上掛けされた修正目標形状(42)は、半径方向の拡大及びホーニングプロセス中に生じる弾性的な半径方向拡大(Ar)のない非円筒形ボアに対応することを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記非円筒形ボアの目標形状(36、42)は、前記ボアの長手軸(Y軸)の関数、具体的にはn次多項式として指定されることを特徴とする、請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記非円筒形ボアの目標形状(36、42)は、数値表で指定されることを特徴とする、請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記非円筒形ボアの前記目標形状(36、42)は、前記数値表の参照点間の内挿によって決定されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記ストローク(H)が減少するに連れて前記ホーニングツールのホーニングスピンドルの回転速度が増加することを特徴とする、請求項1~請求項11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ストローク(H)が減少するに連れて前記ホーニングバーの接触圧力が増加することを特徴とする、請求項1~請求項12のいずれか一項に記載の方法。
- ホーニングツールを使用して非円筒形ボアに傾斜をつけるために設計されて構成されるホーニング機械であって、
前記ホーニング機械は、ボアを最初にその全長(L)に沿ってホーニング加工されるように設計されて構成されており、
前記傾斜をつけることが、
ストローク(H=OPn-UPn;ここでn=1~m)で前記ボアをホーニング加工するステップと、
ホーニング工程中に前記ホーニングツールのホーニングバーの反転位置(OPn、UPn)の間の領域で前記ボアの実直径(DIST)を検出するステップと、
前記反転位置(OPn、UPn)の少なくとも1つに関して前記ボアの前記実直径(DIST)を指定された目標直径(DSOLL(OPn,UPn))に対して比較するステップと、
前記実直径(DIST)が前記ボアの1又は複数の領域(L-b)における目標直径(DSOLL(L-b))より小さい、前記ボアの1又は複数の領域(L-b)に、前記ストローク(H)を制限するステップと、
を含み、
前記ホーニングツールのストローク(H)は、前記ボアの実直径(D IST )の実測値に対応して段階的に縮小され、前記ボアの実直径(D IST )が前記実直径(D IST )の実測値に対応する目標直径(D SOLL )よりも小さい領域(L-b)でのみボアが加工されるようにするホーニング機械。 - 前記ホーニング機械は、前記実直径(DIST,n )が少なくとも1つの反転位置に関して前記目標直径(DSOLL,n(OPn,UPn))に等しい場合には、前記ストローク(Hn)がストローク(Hn+1)に縮小され、かつ前記縮小されたストローク(Hn+1)を有する前記ホーニングツールの前記ホーニングバーが前記反転位置又は領域(OPn,UPn)をそれ以上加工しないように設計されて構成されることを特徴とする、請求項14に記載のホーニング機械。
- 前記ホーニング機械は、前記縮小されたストローク行程(Hn+1)が、前記ストローク行程(Hn)から指定の量(DeltaH)を引いたものに等しくなる(Hn+1=Hn-DeltaH)ように設計されて構成されることを特徴とする、請求項15に記載のホーニング機械。
- 反転位置(OPn+1,UPn+1)において、最後にホーニング加工されたボア部分の前記実直径(DIST)が、前記ホーニングツールの前記反転位置(OPn+1,UPn+1)の1つにおける前記ボアの前記目標直径(DSOLL(OPn+1,UPn+1))に等しい場合には、前記ストローク(Hn+1)が更に縮小されるように前記ホーニング機械は設計されて構成されることを特徴とする、請求項16に記載のホーニング機械。
- 少なくとも1つの新規反転位置(OP(n+2))は、現時点での実直径(DIST)をもとに、直径の増分(DeltaD)を現在の目標直径(DSOLL,n)に加えることにより決定される新規目標直径(DSOLL,n+2)によって決定され(DSOLL,n+2=DeltaD+DSOLL,n+1)、かつ前記少なくとも1つの新規反転位置(OP(n+2))は、目標直径(DSOLL(y))が前記目標直径(DSOLL(n+2))に等しくなる位置にあるように前記ホーニング機械は設計されて構成されることを特徴とする、請求項17に記載のホーニング機械。
- 前記ホーニングツールの反転位置(OPn+2)における前記実直径(DIST(OP(n+2)))が、この反転位置(OP(n+2))における前記ボアの前記目標直径(DSOLL(OP(n+2)))に等しい場合には、前記ホーニングツールの前記ストローク(Hn+2)が更に縮小されるように前記ホーニング機械は設計されて構成されることを特徴とする、請求項18に記載のホーニング機械。
- 前記ホーニング機械は、前記非円筒形ボアの目標形状(36、42)が、前記ボアの長手軸(Y軸)の関数、具体的にはn次多項式として指定されるように設計されて構成されることを特徴とする、請求項14~請求項19のいずれか一項に記載のホーニング機械。
- 前記ホーニング機械は、目標形状(42)が、前記ホーニング工程中の前記非円筒形ボアの半径方向拡大(Ar)を考慮に入れるように設計されて構成されることを特徴とする、請求項14~請求項19のいずれか一項に記載のホーニング機械。
- 前記ホーニング機械は、前記非円筒形ボアの目標形状(36、42)が、数値表で指定されるように設計されて構成されることを特徴とする、請求項14~請求項21のいずれか一項に記載のホーニング機械。
- 前記ホーニング機械は、前記非円筒形ボアの前記目標形状(36、42)が、前記数値表の参照点間の内挿によって決定されるように設計されて構成されることを特徴とする、請求項22に記載のホーニング機械。
- 前記ホーニング機械は、前記ストローク(H)が減少するに連れて前記ホーニングツールのホーニングスピンドルの速度及び/又は前記ホーニングバーの接触圧力が増加するように設計されて構成されることを特徴とする、請求項14~請求項23のいずれか一項に記載のホーニング機械。
- 傾斜のついた非円筒形ボアを有する被加工物であって、
ボアは最初にその全長(L)に沿ってホーニング加工され、
前記ボアに傾斜をつけることは、加工される前記ボアの長さ(L)の1/3より短い長さのホーニングバー(5)を備えるホーニングツールを使用して実行され、かつ前記ボアに傾斜をつける工程は、
ストローク(H=OPn-UPn;ここでn=1~m)で前記ボアをホーニング加工するステップと、
ホーニング工程中に前記ホーニングツールの前記ホーニングバーの反転位置(OPn、UPn)の間の領域で前記ボアの実直径(DIST)を検出するステップと、
前記反転位置(OPn、UPn)の少なくとも1つに関して前記ボアの実直径(DIST)を指定された目標直径(DSOLL(OPn,UPn))に対して比較するステップと、
前記実直径(DIST)が前記目標直径(DSOLL )より小さい、前記ボアの1又は複数の領域(L-b)に前記ストローク(H)を制限するステップと、
を含み、
前記ホーニングツールのストローク(H)は、前記ボアの実直径(D IST )の実測値に対応して段階的に縮小され、前記ボアの実直径(D IST )が前記実直径(D IST )の実測値に対応する目標直径(D SOLL )よりも小さい領域(L-b)でのみボアが加工されることを特徴とする、被加工物。 - 前記ボアに傾斜をつけるとき、前記実直径(DIST,n)が少なくとも1つの反転位置(OPn、UPn)に関して前記目標直径(DSOLL,n(OPn,UPn))に等しい場合には、前記ストローク(Hn)がストローク(Hn+1)に縮小され、かつ前記縮小されたストローク(Hn+1)を有する前記ホーニングツールの前記ホーニングバーが前記反転位置又は領域(OPn,UPn)をそれ以上加工しないことを特徴とする、請求項25に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
- 前記縮小されたストローク行程(Hn+1)は、前記ストローク行程(Hn)から指定の量(DeltaH)を引いたものに等しい(Hn+1=Hn-DeltaH)ことを特徴とする、請求項25又は請求項26に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
- 反転位置(OPn+1,UPn+1)において、最後にホーニング加工されたボア部分の前記実直径(DIST)が、前記ホーニングツールの前記反転位置(OPn+1,UPn+1)の1つにおける前記ボアの前記目標直径(DSOLL (OPn+1,UPn+1))に等しい場合には、前記ストローク(Hn+1)が更に縮小されることを特徴とする、請求項26に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
- 少なくとも1つの新規反転位置(OP(n+2))は、現時点での実直径(DIST)をもとに、現在の目標直径(DSOLL,n)に直径の増分(DeltaD)を加えることにより決定される新規目標直径(DSOLL,n+2)によって決定され(DSOLL,n+2=DeltaD+DSOLL,n+1)、かつ前記少なくとも1つの新規反転位置(OP(n+2))は、目標直径(DSOLL(y))が前記目標直径(DSOLL(n+2))に等しくなる位置にある、ことを特徴とする、請求項25に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
- 前記ホーニングツールの反転位置(OP( n+2 ))における前記実直径(DIST(OP(n+2)))が、この反転位置(OP(n+2))における前記ボアの前記目標直径(DSOLL(OP(n+2)))に等しい場合には、前記ホーニングツールの前記ストローク(Hn+2)が更に縮小されることを特徴とする、請求項28に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
- 前記非円筒形ボアの目標形状(D(Y))は、前記ボアの長手軸(Y軸)の関数、具体的にはn次多項式として指定されることを特徴とする、請求項25~請求項30のいずれか一項に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
- 前記非円筒形ボアの目標形状(D(Y))は、数値表で指定されることを特徴とする、請求項25~請求項30のいずれか一項に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
- 前記非円筒形ボアの前記目標形状(D(Y))は、前記数値表の参照点間の内挿によって決定されることを特徴とする、請求項32に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
- 前記ストローク(H)が減少するに連れて前記ホーニングツールのホーニングスピンドルの速度及び/又は前記ホーニングバーの接触圧力が増加することを特徴とする、請求項30に記載の傾斜のついたボアを有する被加工物。
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