JPH03504945A - 微細加工或は微細仕上げをする為の方法と装置 - 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】 微細加工或は微細仕上げをする為の方法と装置本発明は、特に動く工作物の表面 に適用し、工作物を微細加工或は微細仕上げする方法に関し、材料は材料に対し て動き、複数の幾何学的に不確定な加工縁部を有する工具によって加工され或は すりへらされ、工具は特別な接触圧力によって工作物を工作する。ドイツ公開公 報３５３３０８２に記載された短かいストロークのホーニング或は超仕上げにお いては、ホーニングストーンは特別な接触圧力をもって対称的に回転する工作物 の加工されるべき表面に用いられる。これは同時の円滑性を出す為に工作物にあ る摩耗をする為である。

更に、加えられた接触圧力が僅かである場合には工作物の材料の表面のけずり量 も又比較的像かであり、本質的に工作物表面の円滑性のみがなされる。工作物の 円滑な表面は加工粒子の歯がなくなったストーンから最早や引きはがされないか ら、その後所謂解放作用（“Ａｕ５ｋｌｉｎｋｅｆｆｅｋｔ”）が生ずる。

然し乍ら、若し圧力が相当に増加すると、ホーニングストーンと工作物とは、所 望の円滑性が得られないでホーニングストーンの連続する自給が生ずるから、連 続する接触を強める。

前述した欠点とは別に、大きな接触圧力は又他方の理由の欠点がある。従って本 発明はいわゆる超仕上げ機械即ち超仕上げ装置で実施されるような工作物の表面 を微細仕上げするると共に工作物の決まった形の改良を生ずる方法である。不確 定な加工縁部で加工即ち切削がなされる。この表面の仕上げは研摩或はラッピン グと同様な種類に属する。回転する工具が工作物の表面を研摩するのに用いられ る研摩、或はルーズな材料を用いているラッピングとは対象的に、短かいストロ ークのホーニング処理は次の特徴を有する。

揺動するホーニングストーンは、特別な力をもって動く工作物の表面に対して押 圧され、それによってホーニングストーンの研摩作用を通じて工作物の表面は研 摩される。工作物の荒さは研摩処理中非常にす早く減少する。然し乍ら、同時に 工作物の表面はホーニングストーン表面に影響し、ホーニングストーン自身が浸 食する。長いストロークと短かいストロークとは２つの異なったホーニングの方 法である。長いストロークのホーニングは両者の間の変異を更に困難にする“ホ ーニングとして呼ばれる。短かいストロークのホーニングは又“微細仕上げホー ニング、“超仕上げ°或は“微細仕上げ”として知られている。短かいストロー クのホーニングにおいては、処理の運動、従って工具と工作物との間の技術的研 摩機構は、長いストロークの特徴とは非常に異なる。

従って、２つの処理は明瞭に区別されなければならない。短かいストロークのホ ーニングは、第１に非常に小さい揺動ストローク（３０ｍｍ以上のストロークに 比較して０．５＋ｏｍ乃至７ｍｍ）を有し、第２に大きな揺動周波数を有する事 で長いストロークのホーニングとは異なる。

２つの処理間の別の差異は、表面に入念な磨き上げが短かいストロークのホーニ ングの第１の目的であるのに対し、長いストロークのホーニングでは、単位時間 あたり最も大きな可能性の表面研摩と、表面の入念な磨き上げが望ましい事であ る。単位時間当り大きな摩耗の為に、短かいストロークのホーニングよりは長い ストロークで大きな荒さが生ずる。先の現在の技術水準の短かいストロークのホ ーニングとは対象的に、長いストロークのホーニングは確実１な即ち形を固定す る接続或は摩擦形の接続で用いられる。長いストロークのホーニングの確実な接 続は、摩擦形の接続方法より良い形の補正を１．得る。これは今迄短かいストロ ークのホーニングでは出来なかった。

長いストロークのホーニングは、円筒状或は同様の孔の内部仕上げの為に独占的 に用いられ、それによって孔の軸方向の長手方向のストロークにおいて工具の回 転運動が加えられるが、短かいストロークのホーニングは、回転的に対称的な工 作物、即ちローラー及び軸、カム及び傍心のような回転的に対称な工作物の外部 仕上、トラック及び直線的な縁部を有する物、例えば定規のような平らな面の表 面仕上げ、そしてボールベアリングのインナーレースとアウターレースの内、外 の仕上げの為に大部分用いられる。

短かいストロークのホーニングを用いないで、中心におくか或はセンターレスの 何れでも、プランジカット、貫通、彫刻或は表面仕上げが、表面仕上げ及び改良 された寸法的精度に加えて尚工作物の形に再生的な変形をなし得る。この為の一 つの理由は、総ての方法の変形において工具は弾性的に保持され工作物に対して 摩擦的に案内され工作方向に拘束的に案内されない事である。他の理由は、さも なければ一定の技術的なパラメーターのもとで、工具の仕様と工作物の最初の荒 さのみによる最大の工作物材料の摩耗が生ずる事である。

“解放作用”として技術的に知られたこの現象は、ある最小の荒さが仕上げ処理 に生じた時常に現われる。正にこの点において、ホーニングストーンの加工縁部 は円滑になるから、最早や加工はできず、従って更に工作物を研摩し得ない。若 し、工作物の表面のある円滑性が生じると、摩耗は殆んど零になる。

種々の研究経験において観察されるホーニングストーンの“解放作用”は加工粒 子の鈍化に起因しており、ボンド層を破る事なく、加工し得る新しい粒子におき かえられる。

更に、工作物とホーニングストーンとの間の大きな接触領−ニングストーンとの 間に形成される。

一つの欠点は多くの摩耗の後に“解放作用″が生ずる事である。これは特に仕上 げられていない加工物の最初の荒さのような多くの影響値による。これは大量生 産の部品（例えば研摩車の目立てサイクル間の差）でさえも大きく変化するので ホーニングストーンによる材料の摩耗度は変化する。その結果、超仕上げされた 加工物の直径に差が生じ、それは前の加工段階において生じる差よりも大きい。

ホーニングストーンの不安定な動作は、特に円筒状部品のプランジ加工中に欠点 がある。ここにおいてホーニングストーンは加工物の縁部を超えて揺動し中央部 より長くプライムする。この結果傾斜端部をもった表面が生じる。この作用は特 に制御ピストンのような凹所或は溝を有する部品に著しく、所望の直線表面は殆 んど得られない。

従って可調整の止めでホーニングストーンの供給通路を制限する事が既に試みら れた。（ドイツ公告公報３５３３０８２、又ここで引用された文献及び“解放作 用。

と“自給”に関する検討参照）実際に既に判るように、然し乍らかかる可調整の 止めは、仕上位置と止めの調整におけるこれ等の現象の発生間に関係がないから 、解放作用も又自給も阻止し得ない。

上述したドイツ公告公報３５３３０８２とは別に出願人の先の出願ドイツ公告公 報３６１８２７４と共に現在の技術水準である米国特許４５５８５２７を参照出 来る。然し乍らそれ等はつらい総ての要求を解決していない。本発明の主な目的 は表面の加工処理をする事で、円滑にされる表面が多くの連続的な表面加工工程 を受ける今迄の通常の多段処理が、たとえ最初の状態を異にする即ち表面品質を 異にする・多量生産があっても数段に減少し得る。

従って本発明の目的は、動く加工材料の表面を短かいストロークのホーニング処 理を用い得る事で、仕上工具が実際に用いられない前或は所望の表面処理が達せ られる前は“解放作用”も又自給も生じない。所望の表面仕上げは最適の表面の 円滑性を得るには必要でない。鏡のような表面は常に必要ではない。ある残りの 荒さ或はつやけし仕上げを達成する為の目的も得られる。更に、新しい処理は、 決まった再生し得る変更を加工物の形に可能とする。

本発明による目的は、主として最初に述べた種類の多段の処理を経て得られる。

全体の摩耗の段階中、自由な間隙が、工具の不確定な加工縁部の間或は背後に残 る。これ等と共に寸法上変化し得る間隙を形成する。工作物と工具との間の間隙 の寸法は工具の接触圧力によって調整される。工具の直角の力に直接対応する反 力の測定により調整が進む。ここで直角の力は直角に工作物に対して工具が工作 し或は押しつけられる力である。

調整は、これ等の制限間で変化する接触圧力の幅或は範囲を生ずる最大値と最小 値との間で作られる時更に利点がある。

これ等の制限を守る為、工具の工作は工作物方向或は工作物から遠ざかる方向の 反力の測定により調整される。

反力の範囲を決める最大と最小の値は、それ自身変化し、はその固さである。工 具の制限状態は粒子の寸法、ボンドの形、構造成は抵抗或は固さと研摩材料の集 結状態である。又冷却潤滑油の種類、粘性、強さは技術的制限状態に影響する。

更に腐食特性と加工される領域の温度を考えるべきである。

一つの機械における特別な工作物と工具の形状との間の総てのこれ等の一致する 相互作用が決められ、工作物の速度、工具の揺動周波数及び振幅のような別の状 態のもとで連続するテストで最適となる。

かかるテストの結果は接触圧の範囲に対する最大と最小値を決める。

最小値は、もし工作力が不十分であれば達せず、最大値は工具と工作物との間の 自由な空隙が満たされて摩耗が最早や生じない時過剰となる。この方法において 範囲は決まっており、次の仕上げシリーズにおいては、接触圧力は加工される領 域における測定された反力の結果として自動的に変化する。

本発明の主な特徴は反力の測定が範囲を決めるのに用いられる事である。範囲は 最も高い又最も低い可能な値による経若し、第１のシリーズから次のシリーズに おいて、相異があると例えば工作物の材料に不揃いが生ずると、連続する反力の 測定を通じて常に範囲を幅広くする事が可能である。

従来の方法とは対称的に、ホーニングストーンと工作物との間の決まった空隙が 維持される限り、完全に異なった動作はそれ自身カットされてなくなり決まった 空隙がなくなる迄工作物を研摩する。これはホーニングストーンと工作物との間 に接触がなくなるか或はホーニングストーンが工作物と摩擦接触して、ある工作 物の荒さをもって“解放”するかの２つの方法で生ずる。

新しい処理の主な特徴は、実現性を完全にし、特別なホーニング空隙がホーニン グストーンと工作物との間に維持される限り、短かいストロークのホーニングに より連続的に決まった加工を維持する。この処理により、例えばホーニング空隙 はホーニングストーンの加工面の“スミアリング”を防止するから、特別な寸法 に異なった直径の工作物を仕上げる事ができ、従ってその研摩粒子は自由に加工 し得る。かくして、等しくないホーニングストーンの“解放°による従来方法に よって生じた輪郭における不揃いはさけられるばかりでなく、既に工作物に表わ れた不揃いは決まったホーニングで正される。

工作物によって生じた反力は連続的に測定され、この測定は、測定点が設けられ ている仕上げ場所において工具の再調整に用いられる。この反力は不揃いでも総 ての加工縁部の加工力を意味する。反力に加えて、工作物の直径が又測定され、 この測定は工具を前進或は後退させる為の制御値に組み込まれる。止めによって 工作の動きを制限する為の連続する直径の測定のみはドイツ公告公報３５３３０ ８２から公知である。

本発明の一実施例によると、工具の工作は制御され、従って連続する研摩がなさ れ、それによって工作物の表面の荒さは摩耗中一定に保たれる。工作の動きは工 作物の方向へ又工作物から遠ざかる。この方法により、決まった表面の荒さを生 ずることができる。

一般に或は範囲内での接触圧力の調整の為、工作物と工具との間の反力は力の検 出器によって測定される。測定結果は工作の動きを制御する評価ユニットに供給 される。工具を位置づける為の総ての公知の技術が用いられる。次の更に詳細な 実施例においては、多くの可能性の一つである電気的なスピンドル駆動が述べら れる。工作作動は通路に沿う動きを与える為、シリンダー内の二重のバイアスピ ストン或は任意の他の機構を用いて流体圧的即ち気体狂的に生ずる。

若し、工作物の直径の連続測定が測定内に含まれるならば、予めセットされた接 触圧範囲を有しても又有さなくても、工作物の所望の寸法が得られた後、仕上げ は工作物から工具を上昇する事により遮断され即ち停止される。

特別な予め決められた表面状態を得る為に、操作員は前述した方法の変形例とし て、所望の工作物の寸法に達する為に接触圧力を有効に再調整し得る。仕上げ処 理の第１の工程が次に終る。最終の仕上げが同−或は変化した工作物の周辺速度 で直ちに続き、所定の時間後に終る。

この方法においては、最も良い可能な表面仕上げが達成されるが、特別な表面状 態も又得られる。鏡のような表面の代わりに、にぶい即ちつや消し仕上げも又可 能である。表面は又残っている荒さに潤滑油フィルムを粘着させるように成る状 態に仕上げられる。

処理を実施する装置は実質的に通常の超仕上げ場所に適合する。然し乍ら、本発 明装置は工作物と工具との間め加工面に垂直に作用する可調整の工作装置を含む 。これによって工具を工作物方向へ、又工作物から遠ざかる方向へ動かし得る。

寸法とこの動きの方向は測定装置によって制御される。

この測定装置は、工作物を仕上げするのに必要な力の連続経路内においていづれ にでも設置される。加工力、即ちチッブ製造成は摩耗力（Ｚｅｒｓｐａｎｋｒａ ｆｔ）に比例する値が測定される。一般に、値は仕上げ力から生ずる弾性変形に よる仕上げ場所内の力の伝達経路における長さの差である。この値は又装置の一 つ以上の電気的駆動部の電流路内の電気的変化値でもある。例えば、この方法に おいては、工作モーターの電気的駆動部或は工作物の回転用の電気的駆動部の電 流の消費における変化が測定される。両方の電気的変化値は加工力内の変化に対 応する。この電気的な値が又瞬間的な加工力における変化を示すから、工具の揺 動の為の電気的駆動部内の変化値が又測定される。

電気的成分から生ずる測定を得る代わりに、工具の工作動作の通路内、工具のベ アリング内、揺動の駆動部内の長さの差が測定され評価される。

コラム内の長さの差或は装置の反対方向の力の伝達経路が又測定された量として 含まれる。

加工力に比例する値を測定する測定装置が用いられる限り、ワイヤーストレイン ゲージ、圧電歪みゲージ、電磁誘導的、静電容量的或は光学的センサーが述べら れた位置に設定されの検出器は、好ましくは例えば圧電歪みゲージである。この 位置においては力の伝達は加工面に直角に生ずる。加工力に比例する直角な力が 測定される。

工作物は中心位置決めか或はセンターレスのいづれかで位置決めされる。現在の 工作物の寸法は接触刃を通じて或は接触なしに電磁誘導的或は静電容量的センサ ーを通じて、光学的に測定される。

前述した特徴は工具の加工縁部間及び背後の自由な間隙によって変化する寸法の ギャップの形成に関し、ギャップは制御値としての反力を測定する事によって開 きが保たれ、その結果により工作物に対して工具は工作する。特に、一方におい て工具の、他方において工作物の平均的表面によって決まるギャップは反力の測 定に応じて接触圧の範囲（対応する制限値によって決まる）が守られるという事 実を通じて最大値と最小値との間に調整される。

短かいストロークのホーニングに対して企てられるこの処工作物の材料は従来の 短かいストロークのホーニングのように加工作相中関係がある工具と工作物の表 面とが互いに連続的に重ならないで部分的に露出する時でも、例えば工作物の研 摩及びみがき（特に工具と工作物との比較的小さい相対速度で）の為にけづられ 又研摩される。

従って、前述の処理は本発明によるものであり、加工縁部上に作用する接触圧力 の総ての直角な力の成分の対抗力の合計として工作物によって工具上に生じた反 力は連続的に測定され、接触圧力は所定の最大の制限値に段階的に再調整され、 最良に材料がけづられるという特徴を有する。特に再調整は、材料がけづられる 為、接触圧力が所定の最小の制限値に下った時、常になされる。

接触圧力の段階的な再調整、特に２つの上記した制限値間の接触圧力の揺動は、 工作物の材料がけづられる或は研摩される総ての微細加工と微細仕上げに対する 有利な制御方法である事を立証した。例えば短かいストロークのホーニングにお ける上述した“解放作用°が工作物の制御され且つ再生できる加工に対する必要 条件であるのに対し、直線的に材料をけづり、工作物の微細加工及び微細仕上げ を異なった処理段階に分割する装置の複雑さと時間の消費を避は得る。

本発明の処理を適用する為の必要条件は、上述した変形で種々述べたように、特 に反力の連続する測定である。

更に詳細な特徴と利点が次の図面の説明に含まれ、本発明の好ましい実施例を測 定結果が示されている。

第１図は本発明の仕上げ装置の仕上げ部の好ましい実施例の概略の側面図、第２ 図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は微細なみがき車を用いている方法 を実施する為の手段の第１図と同様の図で、第４図乃至第６図は工作物の摩耗の 対応する時間の動向と工具の工作力の動向の概略の線図で超仕上げ機械において 図示しない他の部分と一体に設けられている。機械の本体１２は滑動する往復台 １６が移動するトラック１４を有する。滑動する往復台１６は補足の工作機構を 有する仕上げ工具を有する。第１図と第２図とによる第１の実施例においては、 ホーニングストーン１８は仕上げ工具の下端にストーンホルダー２０を有する。

ストーンホルダー２０は工作ロッド２２の下端に取り付けられている。工作ロッ ド２２は滑動往復台１６にとりつけられている案内シリンダー２４内のベアリン グ２６によって案内される。工作ロッド２２の上端は滑動往復台１６内の案内３ ０内を上下動し得るねじナツト２８に取り付けられている。モーター軸３４のね じ３２はねじナツト２８と噛合する。モーター軸は好ましくは両方向に動き得る ステッピングモーターのような電動機によって駆動される。

ホーニングストーン１８は、仕上げられるべき工作物３８の望ましい表面による 形をしている。この実施例においては、工作物はセンターレスであって、従って ２つの被動ローラー４０上にある。駆動はここでは更に述べないがローラー４０ を矢印４２の方向に動かし、それによって工作物は矢印４４の方向に回転する。

工作物３８の直径は、機械的な検出器４６或は光学装置４８（点線で示す）によ って測定される。図において、只１個の検出器４６のみが概略的に示されている 。実際の実施例においては工作物の側部に設けられた２個の検出器がある。

検出器４６或は光学装置４８によって決められたような現在の直径は測定変換器 ５０によって電気信号に変えられ、この作作動の反力として力の検出器５８によ って受けた信号を伝える。力の検出器５８は例えば圧電要素であって、工作ロッ ド２２を経て伝えられた軸方向の力を測定し、その力はホーニングストーン１８ と工作物との間の機械加工力に比例する。

力検出器５８の圧電要素はクランプ６０に案内され、このクランプは非軸方向に 力を伝える。クランプ６０は光学装置４８に達する力の通路内にあり、そこにお いても又工作ロッド２２の移動が測定され、その値はライン６２により評価回路 ５４に電気信号として送られる。

機械加工力に比例する電気信号を決める為の他の実施例が点線で第２図に示され ている。この実施例においては、部分１０のフレーム６４内の力が測定され、フ レームは案内レール１４と駆動ローラーを有する支持ビーム６６との間に設けら れる。この場合、工作方向に平行なフレーム６４を経て案内される長手方向の力 は又クランプ７２の内側の力検出器６８により記録される。ここで測定された電 気信号は接続部７０に利用され、ライン５６の代りに或は−緒に評価回路に接続 する。

力の検出器の別の変形を第１図に示す。ここにおいては、クランプ７６を有する 力の検出器７４はクランクロッド７６の通路内にある。クランクロッド７８はク ランク８０によりモーター８２によらて駆動される。クランクロッド７８の他端 において、作動は接手８４を介して滑動する往復台１６に伝えられる。この駆動 はホーニングストーン１８の揺動する長手方向の作動を工作物３８上に供給する 。空気圧による揺動ユニットが又揺動する長手方向の作動を生ずるように用いら れ得る。

力の検出器７４から引き出された電気信号は接続部８６に至り評価回路５４に送 られ工作力に対する反力を表わす。従って、この信号は他の測定された力の信号 に代りに或はそれと共に本発明の目的の為に用い得る。

本発明の実施例においては、始動、停止及び逆転の電流は評価回路５４に送られ た信号に起因する。電流は、仕上中ホーニングストーン１８と工作物３８との間 にスペース９０が自動的に残るようにライン８８を経てステッピングモーター３ ６に送られる。

第３図によると、別の部分を有しても良い処理のラインの仕上げ部１０は滑動す る往復台１６が可動的に案内されるトラック即ち案内レール１４を有する。滑動 する往復台１６は補足的な工作機構と一体の仕上げ工具を有する。ホルダー２０ 内に受は入れられている工具１９はこの場合カップ形の研磨ディスク或はパフデ ィスクであり、その回転駆動は図示してない。工作ロッド２２は、往復台１６に 取りつけられた案内シリンダー２４内の軸受２６によって案内される。工作ロッ ド２２の上端はねじナツト２８に取りつけられ、このナツトは往復台１６内の案 内を上下動する。電動機３６によっ合する。電動機３６は好ましくはステップモ ーターであり、百方向に駆動し得る。

概略的に図示された工作物３９はターンテーブル４１にクランプされ、このター ンテーブルは電動機４５によって連結ギア４３を経て回転する。工具１９を形成 するカップディスクは工作物３９より相当大きな直径を有し、例えば若しカップ ディスクの直径が１００ｍ＋ｓとすればディスク形の工作物３９の直径は２０ｍ ＋ｓのみである。

工作手段の接触圧力通路内に挿入された力検出器５８はクランプ６０内に案内さ れる圧電要素を有する。後者は非軸方向の力を伝える。圧電要素は工作ロッド２ ２に伝わる軸方向の力のみを測定し、その力は対応する方向の全体の力に比例し 工具１９と工作物３９との間に作用する。

力検出器５８の電気的出力は図示しない評価ユニットに与えられ、工作処理中ス テップモーター３６を作動し、力検出器５８内の反力として連続的に検出された 接触圧力は常に経験的に所定の最大の制限値（最適の材料のけづりがなされる） に再調整され、次いで次の調整段階中に接触圧は又経験的に予め決められた最小 の制限値に設定される。

第４図乃至第６図は、処理される工作物の直径の変化に関連する仕上げ工具の工 作力の変化の線図を示す。

第４図乃至第６図の線図“ａ”は例えば力の検出器５８において測定された時の 工具工作力の反対方向の反力の時間の経過を示す。第１図と第２図とによるこの 実施例においては、工具機構は評価回路５４に送られる対応する電気信号により 前進或は後退する。時間のスケールは明瞭にする為拡大されている。実際には、 調整はもっと早い。

この力の経過或は変化に伴う工作物の摩耗は第４図乃至第６図の線図“ｂ”に示 される。

線図の曲線は簡単の為直線にした。実際の曲線は、第４ｂ図と第５ｂ図の１００ 秒と１５０秒との時間枠に示すように、測定の不精密と工作物の表面粗さの為、 若干凹凸がある。

一定の仕上げ或は工作力及び制御された仕上げ或は工作力を有する仕上げ或は工 作方向の原理的な差異が第４図乃至第６図によって明らかになる。これ等のダイ ヤフラムに相当する仕上げテストは総ての技術的パラメーターと同様であった。

それ等は工具の工作方法においてのみ異なる。工作物の摩耗時の影響を総て有す る工作物の始動時の粗さ、仕上げストーンの揺動振幅、工作物の回転数、用いら れる冷却潤滑油、仕上げストーンの仕様及び寸法のような技術的パラメーターは 、線図が基礎となる仕上げテストにおいて一定にした。

第４図に示すように、工具の工作力は仕上げの始めにおいて工作物と工具との間 の最初の接触の瞬間に、力に比例する予め与えられた値に増加する。全体の仕上 げ中、反力とそれによる工具の工作力は適当な制御装置によって一定に保たれる 。（第４ａ図）セットされた工具の工作力により工作物上に不連続な摩耗が生ず る。摩耗は仕上げの始めにおいてひどく増加する。仕上げが続くにつれて、摩耗 の割合はだんだんと衰えてくる。或は期間後、技術的な限界パラメーターにより 最早や摩耗は生じない。部分的に仕上げられた工作物に同一のホーニングストー ン１８を上げ下げしても摩耗は生じない。

これは現在の技術水準による一定の工作力での仕上げの代表的な作用である。こ の公知の方法は、技術的状態に従って一定の工作物の荒さが得られる迄不連続な 摩耗速度で殆ど一定の摩耗を生ずる。

他方、制御された工具の工作を有する本発明による方法によると、決まった仕上 げ力の変更により一定の摩耗作用が表われ、相関した理論的に無限の工作物材料 の表面のけづりがそれによってなされる。

それによってなされた摩耗の速度は主として工作力とホーニングストーンの仕様 における技術的な状態による。工作物の表面の荒さは大部分用いられるホーニン グストーンの仕様により、そして全体の工作方法を通じて一定である。（工作物 の始動の荒さのような仕上げの初期を除く。）工作方法は遮断され、必要に応じ て継続されるので、この方法により連続する摩耗の為決まった工作物の寸法を得 る事が出来る。第５ａ図と第５ｂ図とにおいて、力が制御された工具の工作を存 する工作期間の力と摩耗の経過が示されている。このテストにおいては工具の工 作中における変化を通じて仕上げ力を最小酸は最大値を超えさせないような注意 がなされている。

（第５ａ図）力は連続する摩耗を達成する為に経験的に決まった通路内に保たれ た。（第５ｂ図）若し、仕上げが遮断されると、いつでも同一の仕上げのパラメ ーターで同一の形に仕上げを続ける事が出来る。仕上げストーンは１５０秒と２ ２０秒との間で仕上げし、工作物の直径を測定する装置は働き続ける。

最後のテスト（第５ａ図、第５ｂ図）と同様にこのテスト（第６ａ図、第６図） の始めにおいて、連続する摩耗が制御された工具の工作によってつけられた。

両テストにおける摩耗速度は同一であった。第６ａ図、第６ｂ図のスタート後１ ５０秒において仕上げストーンは工作物からあげられた。従って、仕上げ力は零 におちた。最早や摩耗は生じない。直径測定装置の信号は、仕上げストーンが係 合しない期間中一定のまま残り、これを確認する。この実施例における相関した 絶対値はｃａ、１５ｍである。始動後、２２０秒で仕上げスト−ンは上昇する前 と同一の方法で工作物上におかれる。工作中仕上げ力は増大し、制御される。同 時に停止前と同一程度に摩耗が再び始まり、停止の前後の摩耗曲線において同一 の増加により確認される。

ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ａ ＦｆＧ、５ａ ＦＩＧ、６ａ 国際調査報告 崩−製−＾−ＮａＰＣＴ／ＥＰ９０１００３０１、、、、、、、＝、Ａ、、−、 、ＰＣＴ／ＥＰ　９０１００３０１

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. （１）材料は材料に対して動き複数の幾何学的に不確定な加工縁部を有する工具 により加工或はすりへらされ、工具は特別な接触圧によって工作物の表面を工作 する特に動く工作物の表面に適用され工作物の表面を微細に加工し又微細仕上げ する方法であって、加工縁部に作用する接触圧力の総ての通常の力の成分の反力 の合計として工作物によって工具に生じた反力は連続的に測定され最適な材料の けづりがなされるよう所定の最大の制限値に段階的に再調整される微細加工或は 微細仕上げをする為の方法。
2. （２）調整は材料のけづりの為、接触圧が所定の最小の制限値に下がった時に常 になされる請求の範囲第１項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の方法。
3. （３）工作物に対し制限的に工作され得る幾何学的に不確定な加工縁部（短かい ストロークのホーニング）を有する短かいストロークの揺動工具で特に回転的に 対称な動く工作物を微細仕上げする方法であって、全体の材料のけづり作業中、 自由な空隙が工具１８，１９の加工縁部間及び後方に残り、空隙は寸法的に変化 し得るギャップ９０を形成し、このギャップは測定された反力により制御パラメ ーターとして開いており、前記反力は工具の通常の力に対向する微細加工或は微 細仕上げをする為の方法。
4. （４）ギャップ９０は最大と最小値との間に調整され、それによって、接触圧力 の範囲が２つの制限値の間で変化して生じ、それによって制限を維持する為に、 工作物３８，３９の方向へ或はそれから遠ざかる工具１８，１９の工作が反力ｔ の測定に応じて調整される請求の範囲第１項乃至第３項記載の微細加工或は微細 仕上げをする為の方法。
5. （５）工作物３８，３９によって生じた反力は連続的に測定され、この測定され たパラメーターは工具１８，１９の工作の再調整の為に用いられる請求の範囲第 ３項或は第３項及び第４項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の方法。
6. （６）工作物３８，３９の反力及び工作物３８，３９の直径は連続的に測定され 、これ等の測定されたパラメーターは工具１８，１９の工作の再調整の為に用い られる請求の範囲第１項或は第３項及び第４項記載の微細加工或は微細仕上げを する為の方法。
7. （７）接触圧力を再調整する為に、工作物３８，３９と工具１８，１９との間の 反力は力検出器５８によって測定され、測定結果は、工具１８，１９の工作を制 御する評価ユニット５４に送られる請求の範囲第１項或は第３項及び第４項記載 の微細加工或は微細仕上げをする為の方法。
8. （８）工作物３８，３９の直径は連続的に測定され、接触圧力の範囲の最大値と 最小値との間で変化する工作物の仕上げは工具１８，１９を工作物３８，３９か ら上昇する事により工作物が所望の寸法に達した後、停止する請求の範囲第１項 或は第３項、第４項及び第６項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の方法。
9. （９）工作物３８，３９が所望の寸法に達する前に、接触圧力の再調整が所定の 表面状態を得る為に変化し、最終の仕上げが工作物３８，３９の同一或は異なっ た円周速度で経時的に完成される請求の範囲第８項記載の微細加工或は微細仕上 げをする為の方法。
10. （１０）工作物３８，３９と工具１８，１９（短かいストロークのホーニング即 ち微細研摩）との間で短かいストロークで揺動し或は回転する相対的な動きを得 る動く手段で動く工作物を微細仕上げする方法を実施するものであって、調整し 得る工作装置は通常工作物３８，３９と工具１８，１９との間の作業面に設けら れ、工具１８，１９は工作物３８，３９の方向及びそれから遠ざかる方向に動き 、加工力に比例するパラメーターを測定する測定装置５８は工作物を加工する為 に必要な力の流れの中に設けられる微細加工或は微細仕上げをする為の装置。
11. （１１）加工力に比例するパラメーターは、装置内の力の流れ内における移動パ ラメーターである請求の範囲第１０項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の 装置。
12. （１２）加工力に比例するパラメーターは装置の１つ以上の電気的駆動の電流路 内における変化する電気的パラメーターである請求の範囲第１０項記載の微細加 工或は微細仕上げをする為の装置。
13. （１３）変化するパラメーターは工作動作或は工作物の動作或は揺動動作の駆動 の電流路内で検出し得る電気的パラメーターである請求の範囲第１２項記載の微 細加工或は微細仕上げをする為の装置。
14. （１４）移動パラメーターは工作動作路内で検出し得る請求の範囲第１１項記載 の微細加工或は微細仕上げをする為の装置。
15. （１５）移動パラメーターは工作物の支持部６６内で検出し得る請求の範囲第１ １項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の装置。
16. （１６）移動パラメーターは揺動動作の駆動部７８，８０，８２において検出さ れ得る請求の範囲第１１項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の装置。
17. （１７）移動パラメーターは装置のフレーム６４内で検出し得る請求の範囲第１ １項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の装置。
18. （１８）工作力に比例するパラメーターを測定する為の測定装置はワイヤースト レインゲージ、圧電要素電磁誘導的或は静電容量的或は光学的な測定要素即ちセ ンサーである請求の範囲第１０項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の装置 。
19. （１９）好ましくは圧電要素である力の検出器５８は、工具ホルダー２０内の工 具１８，１９の直接後方に位置し、下側の仕上げ或は加工面に直角な力を測定す る請求の範囲第１４項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の装置。
20. （２０）工作物３８，３９と工具１８，１９との間の相対的な動きを生ずる手段 は、同一方向に回転する２つのローラーよりなり、工作物３８，３９はセンター レス的に支持されて回転し、工具１８，１９は例えば傍心駆動部７８，８０，８ ２によって工作物の軸方向に揺動して動き得る請求の範囲第１０項記載の微細加 工或は微細仕上げをする為の装置。
21. （２１）工作物３８，３９は回転し、チャックによって中心を維持し或は保持さ れる請求の範囲第１０項記載の微細加工或は微細仕上げをする為の装置。
22. （２２）工作物３８．３９の実際の測定装置の接触刃或は電磁誘導的、静電容量 的なセンサーにより或は光学的に接触する事なく測定し得る前記請求の範囲の第 １項以上記載の微細加工或は微細仕上げをする為の装置。