JPH0192061A - ホーニング加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被加工物の被加工孔表面を砥石によってホー
ニング加工するホーニング加工装置に関する。

（従来の技術） 被加工物に形成された被加工孔の表面（内表面）を砥石
によってホーニング加工する、例えば被加工孔の中心軸
を中心として回転せしめられると共に該中心軸の方向に
往復動せしめられる砥石によってホーニング加工するホ
ーニング加工装置が知られている。

かかるホーニング加工装置においては、上記砥石を拡張
させて上記被加工孔表面に押し付けながら該砥石を上記
回転および往復運動させて上記被加工孔表面のホーニン
グ加工が行なわれる。なお、上記拡張は砥石を被加工孔
表面に向けて一定速度で前進移動させたり一定圧力で押
圧せしめる方法等によって行なわれる。

かかるホーニング加工においては、加工表面（ホーニン
グ加工後の被加工孔表面）の精度、つまり面粗さのバラ
ツキを無くシ、常に一定の面粗さに仕上げ得ることが要
請され、そのため例えば特開昭８１−１３１２６３号公
報においては、砥石を駆動する電動機の駆動電流を検出
し、該駆動電流が所定の値になるように、被加工孔表面
に対する砥石の押付圧力（拡張圧力）を上記検出された
駆動電流値を負帰還して制御し、もって加工表面の精度
を一定に保つようにする技術が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、ホーニング加工前における被加工孔表面の面
粗さは各被加工物によって異なる。

例えば中グリ加工によって形成された被加工孔の表面に
ついて調べて見ると、該中グリ加工は１つの工具で複数
個の被加工物の中グリを行ない、所定個数の中グリ加工
を行なったら工具を交換するという方法で行なわれ、そ
の工具の交換に応じて第４図に示す様に中グリ加工表面
の面粗さが変化する。つまり交換直後は面粗さが小さく
その後。

は工具の摩耗に応じて徐々に面粗さが大きくなる。

そして、このホーニング加工前の被加工孔表面の面粗さ
はホーニング加工後の面粗さに影響を及ぼし、またホー
ニング加工前の被加工孔表面の面粗さが大きい場合には
ホーニング加工時の砥石拡張速度や拡張圧力が大き過ぎ
ると砥石の異常摩耗が発生する。

つまり、ホーニング加工においては砥石め表面が目詰ま
りすると被加工孔表面によって該砥石の表面がドレスさ
れて新しい切刃を生じさせるものであり、従ってもし加
工前の被加工孔表面の面粗さが大きいと該被加工孔表面
による砥石のドレスが進み過ぎ、砥石の摩耗が異常に大
きくなる。また、砥石の摩耗が大きくなると砥石の表面
が粗くなり、よってホーニング加工後の加工表面の面粗
さも大きくなる。

上述の様に、ホーニング加工前の被加工孔表面の面粗さ
は各被加工物によって異なり、またその面粗さはホーニ
ング加工後の面粗さに影響を及ぼす、つまり加工前の面
粗さが大きいと加工後の面粗さも大きくなり、加工前の
面粗さが小さいと加工後の面粗さも小さくなり、また加
工前の面粗さが大きいと砥石の異常摩耗の原因ともなり
得る。

従って、ホーニング加工装置においては上記ホーニング
加工前の被加工孔表面の面粗さに影響されることなく加
工後の面粗さを一定に保つことができ、またそれに伴な
って砥石の異常摩耗も防止し得ることが望ましいが、例
えば上記公報に記載された技術によってもこのホーニン
グ加工前の被加工孔表面の面粗さのバラツキによる問題
は解決することができない。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、ホーニング加工前の
被加工孔表面の面粗さのバラツキによるホーニング加工
後の面粗さのバラツキを抑え、また砥石の異常摩耗を防
止し得るホーニング加工装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るホーニング加工装置は、上記目的を達成す
るため、 被加工孔表面の面粗さを測定する面粗さ測定手段と、該
測定手段によって測定された面粗さに応じてその面粗さ
が大きい程砥石の拡張速度もしくは拡張圧力を小さくす
るように砥石拡張手段を制御する制御手段とを備えて成
ることを特徴とする。

上記砥石拡張手段は砥石を被加工孔表面に向けて拡張す
る即ち該表面に押し付けるものであり、その拡張方法は
例えば常時一定の圧力（拡張圧力）で被加工孔表面に押
圧せしめるものであっても良いし機械的に一定の速度（
拡張速度）で被加工孔表面に向けて前進移動せしめるも
のであっても良い。前者の場合は砥石拡張手段における
制御対象は拡張圧力であり、後者の場合は拡張速度であ
る。

また、面粗さが大きい程砥石の拡張速度もしくは拡張圧
力を小さくするにあたっては、一つもしくは複数の基準
面粗さを境として段階的に変化させても良いしあるいは
面粗さに応じて連続的に変化させても良い。

（作　　用） 前述の如く、ホーニング加工前における被加工孔表面の
面粗さが大きいと、該被加工孔表面と砥石表面との接触
面積は小さくなり、従って両者の接触面圧は大きくなっ
て砥石表面の摩耗が異常に大きくなり、また摩耗が大き
いと砥石表面が荒れ、その結果ホーニング加工後の表面
粗さも大きくなる。

しかるに、上記の如く加工前の被加工孔表面の面粗さに
応じ、該面粗さが大きければ拡張圧力もしくは拡張速度
を小さく、該面粗さが小さければ拡張圧力もしくは拡張
速度を大きくするようにすれば、面粗さが大きい場合に
も砥石の接触面圧が大きくなるのを防止できると共に面
粗さの変化に基づく砥石の接触面圧の変化を回避して該
面圧をほぼ一定に保つことができる。

（発明の効果） 上述の様に、本発明に係るホーニング加工装置において
は、砥石の拡張圧力もしくは拡張速度が加工前の被加工
孔表面の面粗さに応じて該面粗さが大きい程小さくなる
ように制御されるので、被加工孔表面の加工前の面粗さ
が異なっていてもそれによる砥石の接触面圧の変化を回
避して該面圧をほぼ一定に保つことができ、その結果砥
石の摩耗のバラツが回避され、よって加工後の面粗さの
バラツキも回避してそれを一定に保つことができる、つ
まり加工前の面粗さのバラツキによる加工後の面粗さへ
の影響を排除してその加工後の面粗さをほぼ一定に保つ
ことができ、かつ加工前の面粗さが大きい場合に生じる
砥石の異常摩耗も防止できる。

（実　施　例） 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明に係るホーニング加工装置の一実施例を
示す概念図、第２図は第１図の■−■線断面図である。

図示の如く、本実施例に係る装置は、砥石２と、該砥石
２を拡張する砥石拡張手段４と、面粗さ測定手段６と、
該測定手段６からの出力に基づいて砥石の拡張を制御す
る制御手段８とを備えて成る。

上記砥石２は円筒状の被加工物ｌＯの被加工孔表面１０
ａに摺接せしめられて該表面１０ａをホーニング加工す
るものである。さらに詳しくは、該砥石２は中央に配設
された逆円錐状のコーン１２の周りに４個放射状に配設
されると共に中央側は上記コーン１２の表面に沿ったテ
ーバ状をなし、かつ各砥石２は砥石保持具１４によって
半径方向に出没移動可能に保持されると共に該砥石保持
具１４は上端に形成されたプーリｌＢ、ベルト１Ｂおよ
びモータ側プーリ２０を介してモータ２２に接続され、
該モータ２２によって保持具１４の中心（各砥石２はこ
の保持具１４の中心から放射状に配設されており、従っ
て保持具１４の中心は砥石２の放射中心でもある）を回
転軸として保持具１４が回転せしめられ、それによって
各砥石２が砥石の放射中心を回転軸として回転せしめら
れる。

また、上記砥石保持具１４、ベルト１Ｂおよびモータ２
２は以下に詳しく説明する砥石拡張手段４と共に油圧シ
リンダから成る往復動手段２４によって上記砥石の放射
中心軸方向に往復動せしめられ、それによって各砥石２
はその放射中心軸方向に往復動せしめられる。

上記砥石拡張手段４は、砥石２を拡張させて被加工孔表
面１０ａに押し付けるものであり、本実施例の拡張手段
４は上述したコーン１２と、該コーン１２に設けられて
該コーン１２の中央から砥石の放射中心軸に沿って延び
るコーンロッド２Ｂと、該コーンロッド２８％二設けら
れた雄ねじ部材２８と、内側に雌ねじ部を有して上記雄
ねじ部材２８と螺合し、外側に歯部を有する歯車３０と
、該歯車３０と噛合する歯車３２を有するモータ３４と
から成り、該モータ３４を所定の一定速度で回転させて
コーン１２を一定速度で図中下側に移動させ、もって各
砥石２を被加工孔表面ｌｅａに向けて一定速度で前進移
動させて該表面１０ａに砥石２を押圧せしめるものであ
る。

なお、上記コーン１２は砥石２と共に回転するものでこ
の回転を上記雄ねじ部材２８に伝えないよう上記コーン
ロッド２Ｂには回転切り部３Ｂが設けられている。

上記面粗さ測定手段６はホーニング加工前における被加
工物ｌＯの被加工孔表面１０ｂの表面粗さを測定するの
に用いられる。

上記制御手段８は、上記測定手段６によって測定された
面粗さに応じて、波面粗さが大きい程上記砥石の拡張速
度もしくは圧力が小さくなるよう上記砥石拡張手段４を
制御するものである。本実施例における制御手段８は基
準値設定回路３８、判定回路４０およびモータ制御回路
４２とから成り、判定回路４０においては上記測定手段
６から入力された面粗さ測定値と基準値設定回路２８か
ら入力された所定の基準値とを比較してその面粗さ測定
値が基準値より大きいか小さいかを判定し、小さい場合
には所定の一定速度Ｖ、で、大きい場合にはＶ、よりも
遅い所定の一定速度ｖＬでモータ８４を回転させるよう
モータ制御回路４２に対して制御信号が出力される。

即ち、上記ホーニング装置においては、加工前に被加工
孔表面ｌＯｂの面粗さを面粗さ測定手段６によって測定
しておき、加工時には砥石２を被加工孔内に挿入し、モ
ータ２２および油圧シリンダ２４を駆動して砥石２をそ
の放射中心軸を中心として回転させると共に該軸方向に
往復動させ、かつモータ３４を回転させて砥石２を所定
の一定速度で拡張させる。そして、この砥石２の拡張速
度は制御手段８によって、上記加工前の被加工孔表面の
面粗さに応じてその面粗さが大きい程小さくなるように
制御される。

上記実施例における制御は１つの基準値を境とする２段
階制御であるが、複数の基準値を境とする多数段階制御
であっても良いし、あるいは面粗さに応じて連続的に拡
張速度を変化させる連続制御であっても良い。

また、上記実施例における砥石拡張手段４は砥石２を一
定速度で機械的に被加工孔表面１０ａに向けて前進移動
させるものであったが、例えば第３図に示す様に、コー
ンロッド２６に油圧シリンダ４４を設け、この油圧シリ
ンダ４４によって所定の一定圧力（シリンダ上室４４ａ
の圧力）でコーン１２を図中下方に押圧し、それによっ
て常時所定の一定圧力で砥石２を被加工孔表面１０ａに
押圧させるものであっても良く、この場合には上記制御
装置による制御対象は上記シリンダ上室４４ａに供給さ
れる油圧つまり砥石２の拡張圧力であり、もちろんこの
拡張圧力は上記拡張速度の制御の場合と同様に加工前に
おける被加工孔表面１０ｂの面粗さが大きい程該拡張圧
力が小さくなるように制御される。

上述の様に、本発明に係るホーニング加工装置において
は、砥石の拡張圧力もしくは拡張速度が加工前の被加工
孔表面の面粗さに応じて波面粗さが大きい程小さくなる
ように制御されるので、被加工孔表面の加工前の面粗さ
が異なっていても加工後の面粗さをほぼ一定に保つこと
ができ、かつ加工前の面粗さが大きい場合に生じる砥石
の異常摩耗も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るホーニング加工装置の一実施例を
示す概念図、 第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図、 第３図は砥石拡張手段の他の実施例を示す図、第４図は
ホーニング加工される被加工孔を中グリ加工によって形
成した場合のその中グリ工具の交換と中グリ加工によっ
て形成される被加工孔表面の面粗さとの関係を示す図で
ある。 ２・・・砥　　　石 ４・・・砥石拡張手段 ６・・・面粗さ測定手段 ８・・・制御手段 ｌＯ・・・被加工物 １０ａ　、　１０ｂ・・・被加工孔表面第１図 、８ 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被加工物の被加工孔表面に摺接せしめられて該被加工孔
   表面をホーニング加工する砥石と、上記砥石を拡張させ
   て上記被加工孔表面に押し付ける砥石拡張手段と、 ホーニング加工前における上記被加工孔表面の面粗さを
   測定する面粗さ測定手段と、 上記面粗さ測定手段によって測定された面粗さに応じて
   、該面粗さが大きい程上記砥石の拡張速度もしくは拡張
   圧力が小さくなるよう上記砥石拡張手段を制御する制御
   装置とを備えて成ることを特徴とするホーニング加工装
   置。