JPH07308854A - ホーニング加工方法及びホーニング加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きなコストアップを招くような設備を必要
とすることなく、シリンダボア内面の加工精度を向上さ
せる。 【構成】 シリンダボア内面に対するホーニング加工方
法において、荒加工工程と仕上げ加工工程との間に、冷
却工程を付加することで、仕上げ加工直後のシリンダボ
アにおける高温度部と低温度部との温度差は、冷却工程
がない場合に比べて小さくなり、放置後、温度が下がっ
た状態での収縮量もシリンダボア全体で大きな差は発生
せず、シリンダボア内面の真円度の誤差が少ないものと
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被加工物の円筒内面
を砥石が取付けられたホーニングヘッドの回転によって
研削加工するホーニング加工方法及びホーニング加工装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホーニング加工は、円筒内面を有する例
えばエンジンのシリンダブロックにおけるシリンダボア
の最終精密仕上げ加工に用いられるもので、回転及び上
下動する円柱状のホーニングヘッドの周囲には、上下方
向に長い砥石が周方向に沿って複数取付けられている。
複数の砥石は、ホーニングヘッドに対して半径方向に移
動可能であり、円筒内面に対して所定の拡張圧力が付与
された状態でホーニング加工が行われる。

【０００３】上記したようなホーニング加工において
は、被加工物や砥石などの冷却を行う必要があり、例え
ば特開昭６１−２７００７０号公報には、ホーニング加
工の際に、シリンダボアの熱膨張を抑制するために、シ
リンダボアの外周側に設けられたウォータジャケット内
に冷却液を供給する方法が開示されている。

【０００４】上記公報記載の技術は、シリンダブロック
上面のウォータジャケット開口部を蓋体で覆った状態
で、シリンダブロックの幅方向側面の外壁に設けた孔か
らポンプなどを用い配管を通して冷却液を供給し、供給
された冷却液は、シリンダブロック前後の外壁に設けた
排出孔から排出される。このようにしてウォータジャケ
ット内に冷却液を供給しながらシリンダボアに対するホ
ーニング加工を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウォータジ
ャケットはシリンダボアの全周にわたり設けられている
わけではなく、特に浅底あるいはサイアミーズタイプの
シリンダブロックでは、シリンダボア周囲の一部に設け
られるのが一般的である。このため、前述したようなウ
ォータジャケットに冷却液を供給してシリンダボアを冷
却する従来のホーニング加工では、シリンダボアの冷却
は全周にわたって均一にできず、冷却される部分と冷却
されない部分との温度差が大きくなり、加工終了後放置
し温度低下した状態でのシリンダボア形状が、テーパや
楕円などとなって真円度に対する誤差が大きくなりやす
く、加工精度が低下するという問題がある。また、上記
従来のホーニング加工では、ウォータジャケット開口部
を覆う蓋体や、ウォータジャケットに冷却液を供給する
ためのポンプや配管などを、被加工物であるシリンダブ
ロック側に設ける必要があるなど、設備が大掛かりとな
り、多大なコストアップを招くことになる。

【０００６】そこで、この発明は、大きなコストアップ
を招くような設備を必要とすることなく、円筒内面の加
工精度を向上させることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、被加工物の円筒内面を砥石が
取付けられたホーニングヘッドの回転によって研削加工
するホーニング加工方法において、前記円筒内面に対す
る荒加工工程と仕上げ加工工程との間に、前記円筒内面
を冷却する冷却工程を付加した加工方法としてある。

【０００８】第２に、第１の方法において、荒加工後、
円筒内面の加工部位によって発生する高温度部と低温度
部との温度差Δｔが、熱膨張率をα、円筒内の直径をｄ
［ｍｍ］として、Δｔ≦０．０１／（α×ｄ）の関係と
なるまで冷却する方法としてある。

【０００９】第３に、被加工物の円筒内面を砥石が取付
けられたホーニングヘッドの回転によって研削加工する
ホーニング加工装置において、砥石と砥石が取付けられ
るホーニングヘッド本体との間に、ホーニングヘッドの
外周側が開口している冷却液流路を形成した構成として
ある。

【００１０】第４に、第３の構成において、冷却液流路
は、砥石に対しホーニングヘッドの回転方向前方側に位
置し、砥石の冷却液流路と反対側の部位は、ホーニング
ヘッド本体に接触している構成としてある。

【００１１】第５に、第３または第４の構成において、
ホーニングヘッドを円筒内に挿入する際のガイドとなる
ガイドリングを設け、このガイドリングに前記冷却液流
路に冷却液を供給するための冷却液供給流路を設け、冷
却液流路の流路断面積は、前記冷却液供給流路の流路断
面積より大きく形成されている構成としてある。

【００１２】第６に、第１の方法において、冷却工程
は、砥石と砥石が取付けられるホーニングヘッド本体と
の間に、ホーニングヘッドの外周側が開口している冷却
液流路を設けたホーニングヘッドを用いる加工方法とし
てある。

【００１３】第７に、第６の方法において、冷却工程
は、冷却液流路の上端が、ホーニングヘッドを円筒内に
挿入する際のガイドとなるガイドリングに設けた冷却液
供給流路の流出口より上方に位置する状態で、冷却液を
冷却液供給流路から冷却液流路に供給しつつホーニング
ヘッドを回転させる加工方法としてある。

【００１４】第８に、第１の方法において、荒加工工程
及び仕上げ加工工程のうち少なくとも荒加工工程に、砥
石と砥石が取付けられるホーニングヘッド本体との間
に、ホーニングヘッドの外周側が開口している冷却液流
路を設けたホーニングヘッドを用いて冷却を行う加工方
法としてある。

【００１５】

【作用】第１の方法によれば、荒加工工程終了時に、円
筒内面を有する被加工物の加工部位によって高温度部と
低温度部とが発生している場合に、冷却工程にて被加工
物を冷却すると、前記高温度部と低温度部との温度差が
小さくなり、この状態で仕上げ加工を行えば、仕上げ加
工終了直後の被加工物は加工部位による温度差が小さく
抑えられ、このため、放置後、温度が下がった状態での
収縮量も全体で大きな差は発生せず、円筒内面の真円度
の誤差が少ないものとなる。

【００１６】第２の方法によれば、荒加工後、高温度部
と低温度部との温度差Δｔが、０．０１／（α×ｄ）以
下となるまで冷却すると、仕上げ加工前の熱膨張が所定
値以下に抑えられ、その分仕上げ加工における加工精度
が向上する。

【００１７】第３の構成によれば、砥石とホーニングヘ
ッド本体との間の冷却液流路に冷却液が保持され、この
状態でホーニングヘッドを回転させることで、冷却液流
路内の冷却液は円筒内面全体に行きわたって円筒内面の
温度差が低減されるとともに、発熱が生じる砥石回りを
冷却液にて強制的に冷却でき、加工中の熱発生が低減さ
れる。

【００１８】第４の構成によれば、ホーニングヘッドの
回転により、供給された冷却液は、砥石とホーニングヘ
ッド本体との間に効果的に取り込めるとともに、砥石
は、ホーニングヘッドの回転方向後方側が、ホーニング
ヘッド本体に接触しているので、安定して保持されるこ
とになる。

【００１９】第５の構成によれば、ホーニングヘッドに
おける冷却液流路の流路断面積は、冷却液供給流路の流
路断面積に比べて充分大きく形成されているので、冷却
液流路内には多量の冷却液が保持され、円筒内面及び砥
石の冷却効果がより高いものとなる。

【００２０】第６の方法によれば、荒加工工程終了時
に、円筒内面の加工部位によって高温度部と低温度部と
が発生している場合に、冷却工程にて、冷却液流路を備
えたホーニングヘッドを用いて円筒内面を冷却すると、
冷却液は円筒内面全体に行きわたって加工部位による温
度差がより小さくなる。

【００２１】第７の方法によれば、冷却液供給流路の流
出口から流出して冷却液流路に流入する冷却液は、冷却
液流路内からホーニングヘッドの回転に伴って円筒内面
の全体に行き渡り、またこのとき砥石が洗浄され、砥石
の目詰まりなどが解消される。

【００２２】第８の方法によれば、荒加工工程に、冷却
液流路を備えたホーニングヘッドを用いて冷却を行う
と、円筒内面が効果的に冷却されると同時に、発熱が生
じる砥石回りが多量の冷却液にて冷却される。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。

【００２４】図１（ａ）は、この発明の一実施例を示す
ホーニング加工方法における加工工程図であり、荒加工
工程と仕上げ加工工程との間に冷却工程を設けてある。
このホーニング加工は、図２に示すように、被加工物で
あるエンジンのシリンダブロック１における円筒内面を
有するシリンダボア３の内面を、ホーニングヘッド５を
用いて研削加工するものである。シリンダブロック１
は、シリンダボア３の上部周囲にウォータジャケット７
が形成され、下端部にはスカート部９を有している。

【００２５】ホーニングヘッド５の外周部には、周方向
に沿って複数の砥石１１が設けられている。この砥石１
１は、上方から油圧シリンダなどによる拡張圧力Ｐが付
与されるテーパコーン１３の下降によりシュー１５を介
してシリンダボア３の内面に対し所定の押付け圧力で押
付けられ、この状態でホーニングヘッド５が回転及び上
下動することにより、シリンダボア３の内面を研削加工
する。

【００２６】荒加工工程では、拡張圧力Ｐを高めに設定
し、砥石１１によるシリンダボア３の内面への加工時で
の押付け圧力を高めた状態で行って単位時間当たりの研
削量を多くする。一方、仕上げ加工工程では、荒加工と
は逆に拡張圧力Ｐを低く設定し、砥石１１によるシリン
ダボア３の内面への加工時での押付け圧力を低くした状
態で行って単位時間当たりの研削量を少なくし、加工径
の安定化を図る。

【００２７】図１（ｂ）はシリンダボア３の上下方向に
沿った温度変化を、図１（ｃ）はそのときのシリンダボ
ア３の内面形状をそれぞれ示しており、これら各図は共
に、荒加工工程での加工前及び加工直後，冷却工程後，
仕上げ加工工程での加工直後及び放置後でのものをそれ
ぞれ順に示している。

【００２８】荒加工工程では、シリンダボア３の温度
は、図１（ｂ）に示すように、加工前には上下方向に沿
って一定であるとし、加工直後には上部側程高くなって
いる。これは上部側がシリンダボア３の開放端であり、
下部側にはスカート部９が連続して形成されていること
から、上部側が熱容量が小さく、下部側が熱容量が大き
いためである。このときのシリンダボア形状は、加工
前，加工直後共に軸方向（上下方向）に沿ってほぼ同一
径である。

【００２９】冷却工程では、拡張圧力Ｐを零もしくは小
さくした状態でホーニングヘッド５を回転させつつ、シ
リンダボア３の内面とホーニングヘッド５との間に、油
性の切削液などの冷却液を供給するなどしてシリンダボ
ア３を冷却する。冷却後のシリンダボア３の温度分布
は、図１（ｂ）に示すように、冷却工程がない場合の破
線の状態から実線の状態となり、上下方向の温度差が小
さくなる。このときのシリンダボア３の内面形状は、上
部側程温度の低下量が大きいので、これに伴い上部側程
収縮量が多く、このため冷却後のシリンダボア形状は、
図１（ｃ）に示すように、上端部付近の直径が他の部位
に比べて小さいものとなる。冷却工程がない場合には、
上端部付近は破線で示すように他の部位とほぼ同等の直
径が維持されている。

【００３０】上記冷却工程では、シリンダボア３の上部
における最高温度Ｔ_max と、同下部における最低温度Ｔ
_min との温度差Δｔが、シリンダボア３の熱膨張率を
α、直径をｄ［ｍｍ］として、Δｔ≦０．０１／（α×
ｄ）の関係となるまで冷却する。これにより、次の仕上
げ加工前のシリンダボア３の熱膨張が１０μｍ以下とな
り、その分仕上げ加工精度が向上することになる。熱膨
張が１０μｍを越えると、エンジンとして音、振動のレ
ベルが顕著になる。

【００３１】次に、仕上げ加工工程に移行するが、この
加工終了直後でのシリンダボア３の温度分布は、図１
（ｂ）に示すように、その前工程で冷却を行ったことに
より、実線で示すように上下でそれほど大きな差は発生
していない。このときのシリンダボア３の内面形状は、
冷却後の上端側の小径部位が削除され、図１（ｃ）に示
すように、上下方向に沿って一定の直径となっている。

【００３２】このように、上部側の温度が若干ではある
が他の部位より高いものの、温度差はそれ程大きくない
ので、仕上げ加工終了後シリンダブロック１を放置し、
その温度が低下して図１（ｂ）に示すように、温度分布
が荒加工前と同様上下方向に沿って均一になっても、シ
リンダボア３の内面形状は、図１（ｃ）の実線で示すよ
うに、上部側の収縮量は他の部位に比較してそれ程多い
ものではない。この結果、下端と上端との内径差ｔ₁ は
極めて小さいものとなり、小さなテーパ形状で真円度の
誤差が少なくなり、加工精度が向上したものとなる。

【００３３】これに対し、冷却工程がない場合の仕上げ
加工直後の温度分布は、図１（ｂ）の破線で示すよう
に、荒加工直後での上下の温度差よりさらに大きくなっ
ている。この状態から、シリンダブロック１を放置し、
その温度が低下して上下の温度差が解消された状態にな
ると、仕上げ加工直後での上部側の温度が下部側に比べ
てかなり大きいので、上部側の収縮量も図１（ｃ）の破
線で示すように大きくなり、下端と上端との内径差ｔ₂
は大きく、大きなテーパ形状を呈するものとなる。

【００３４】このように、荒加工工程と仕上げ加工工程
との間に冷却工程を付加することで、ホーニング加工終
了後のシリンダボア内面の加工精度が向上し、シリンダ
ボアの真円度の誤差が少なくなる。この場合、シリンダ
ボア３の内面とホーニングヘッド５との間に冷却液を供
給するという冷却工程を、荒加工工程と仕上げ加工工程
との間に設けるだけであるので、冷却のための大掛かり
な設備などは不要であり、大きなコストアップが伴うこ
ともない。

【００３５】図３及び図４は、冷却工程での冷却効率を
向上させるようにしたホーニングヘッドの構造を示して
いる。このホーニングヘッド１７は図示しないホーニン
グ盤本体に設けられており、ホーニングヘッド１７は、
前記図２と同様に、ホーニングヘッド本体１９内に挿入
されて拡張圧力Ｐが付与される主軸２１に設けられた二
つのテーパコーン２３と、テーパコーン２３の下降によ
ってシリンダボア３の内面に向けて押付けられ円周方向
に複数（ここでは６つ）配置されたシュー２５と、シュ
ー２５の外周面に装着されシリンダボア３の内面を研削
加工する図中で上下方向に長い直方体状の砥石２７とを
備えている。

【００３６】このようなホーニングヘッド１７は、テー
パコーン２３及びシュー２５によって、砥石２７がシリ
ンダボア３の内面に所定の拡張圧力Ｐに基づく押付圧力
で押付けられた状態で、図示しない上下シリンダ及びモ
ータを駆動源として上下動すると同時に回転しながらホ
ーニング加工を行う。

【００３７】図４は、図３のＡ−Ａ断面図であり、ホー
ニングヘッド１７は図中で矢印Ｂで示す方向に回転する
ものとする。このようなホーニングヘッド１７のホーニ
ングヘッド本体１９は、シュー２５及び砥石２７が挿入
されてシリンダボア３の内面に対して接近離反する方向
に摺動する溝２９が上下方向に延長して形成され、これ
により本体１９はシュー２５が挿入される部位にて円周
方向に６つに分割されている。

【００３８】ホーニングヘッド本体１９の６つに分割さ
れた分割部位それぞれは、砥石２７に隣接する回転方向
前方側の角部がカットされ、これにより前記溝２９は砥
石２７側のホーニングヘッド外周側が広がる形状を呈
し、この広がった部位が、ホーニングヘッド１７の外周
側が開口している冷却液流路３１となる。冷却液流路３
１には、砥石２７の一方の側面が露出するとともに、シ
ュー２５の砥石２７に隣接する側の側面も露出してお
り、このため冷却液流路３１の流路面積は充分大きなも
のと言える。

【００３９】ホーニングヘッド本体１９の上下両端に
は、円盤状の上端板３３及び下端板３５が設けられてい
る。上端板３３及び下端板３５は、ボルトなどにより固
定されるか、あるいは上端板３３が前記分割部位と一体
化して下端板３５のみがボルト締結される構成でよい。
上端板３３の外周面３３ａはホーニングヘッド本体１９
の外周面１９ａとほぼ同位置にあるが、下端板３５の外
周面３５ａはホーニングヘッド本体１９の外周面１９ａ
より若干内側に位置し、これにより冷却液流路３１内の
冷却液が下方に流出しやすくなる。

【００４０】シリンダブロック１の上方の前記図示しな
いホーニング盤本体には、ホーニングヘッド１７をシリ
ンダボア３内に挿入する際のガイドとなるガイド孔３７
を備えたガイドリング３９が配置されている。ガイドリ
ング３９は、相互に固定されたアッパプレート４１とロ
アプレート４３とを備え、ロアプレート４３の内周側か
らアッパプレート４１の下部内周側にわたる位置にはリ
ング部材４５が嵌め込まれている。このため、前記ガイ
ド孔３７は、リング部材４５の内周面とアッパプレート
４１の内周面とで構成されることになる。

【００４１】リング部材４５の上部側外周には、全周に
わたり凸部４７が形成され、この凸部４７の外周面とガ
イド孔３７の下部との間におけるリング部材４５には、
冷却液供給流路４９が貫通して形成されている。冷却液
供給流路４９は、円周方向に複数設けられており、その
一つの流路面積は、ホーニングヘッド１７側に設けた一
つの冷却液流路３１の流路面積より小さく形成されてい
る。

【００４２】一方、リング部材４５における凸部４７の
外周面に対向する部位のアッパプレート４１には冷却液
供給溝５１が形成され、この冷却液供給溝５１に前記冷
却液供給流路４９の凸部４７における流入口４９ａが連
通している。また、図示していないが、アッパプレート
４１には、一端が冷却液供給溝５１に連通し、他端がア
ッパプレート４１の外部に開口する冷却液導入路が形成
されており、この冷却液導入路の外部への開口部には冷
却液配管が接続され、ポンプなどにより冷却液が冷却液
配管を通して冷却液導入路に送られる。

【００４３】次に、上記したようなホーニングヘッド１
７を用いたホーニング加工方法を説明する。加工工程と
しては、図５（ａ）に示すように、ホーニング加工を行
う過程において、荒加工工程と仕上げ加工工程との間に
冷却工程を設けた点については、前記図１（ａ）の加工
工程と同じであるが、この実施例では、荒加工時及び仕
上げ加工時それぞれにおいて、上記ホーニングヘッド１
７を用いた冷却動作を同時に行うようにしてある。

【００４４】図５（ｂ）は、前記図１（ｂ）と同様に、
シリンダボア３の温度をシリンダボア３の上下方向位置
に対応して示したものであり、図５（ｃ）は、前記図１
（ｃ）と同様に各工程それぞれにおいてのシリンダボア
３の内面形状を示したものである。

【００４５】荒加工工程では、前記図１の場合と同様に
拡張圧力Ｐを高めて行うが、この荒加工時に図示しない
ポンプにより圧送された冷却液は、図示しない冷却液配
管及び冷却液導入路を経て冷却液供給溝５１に流入し、
複数の冷却液供給流路４９を通って流出口４９ｂから外
部に流出する。流出した冷却液は、回転及び上下動して
いるホーニングヘッド１７とシリンダボア３との間に入
り込み、冷却液流路３１に保持されつつホーニングヘッ
ド１７の回転によってシリンダボア３の全周に行きわた
り、シリンダボア３が冷却される。

【００４６】この冷却により、図５（ｂ）に示すよう
に、荒加工直後のシリンダボア３の上下方向に沿った温
度差は、実線で示すように、破線で示す従来の温度差に
比べて極めて小さくなっている。

【００４７】このとき、冷却液流路３１の流路面積は、
冷却液供給流路４９の流路面積に比べて充分大きいの
で、多量の冷却液が冷却液流路３１内に存在することに
なり、この結果シリンダボア３の冷却効果が向上すると
ともに、発熱が生じる砥石２７回りを大流量の冷却液で
冷却することが可能となり、加工中の発生熱量の低減が
図られる。

【００４８】また、冷却液流路３１は、砥石２７に対し
ホーニングヘッド１７の回転方向前方側に位置し、しか
もホーニングヘッド１７の外周側が広がっているので、
冷却液が冷却液流路３１の内部に取り込まれやすく、砥
石２７およびシュー２５に対する冷却効果が高い。さら
に、砥石２７の回転方向後方側は、ホーニングヘッド本
体１９に接触しているので、砥石２７のシュー２５への
保持が安定化する。

【００４９】荒加工終了後の冷却工程では、拡張圧力Ｐ
を零もしくは小さくした状態で、図３に示すように、ホ
ーニングヘッド１７の上下位置を、ホーニングヘッド１
７における冷却液流路３１の上端が、ガイドリング３９
の冷却液供給流路４９の流出口４９ｂより僅かに上方と
なるようにする。この状態で、ホーニングヘッド１７を
矢印Ｂ方向にゆっくり回転させ、前述した荒加工時での
冷却動作と同様に複数の冷却液供給流路４９の流出口４
９ｂから外部に流出した冷却液は、ホーニングヘッド１
７の外周部に供給され、冷却液流路３１内に流入する。

【００５０】冷却液流路３１内に流入した冷却液は、こ
こで流下しつつ保持されながらホーニングヘッド１７の
回転によってシリンダボア３の全周に行きわたり、シリ
ンダボア３が全周にわたり均一に冷却される。この冷却
工程においても、荒加工工程と同様に、冷却液流路３１
には多量の冷却液が保持されるので、シリンダボア３の
冷却効果がより高いものとなる。

【００５１】また、上記冷却工程において、砥石２７は
冷却液が満たされた冷却液流路３１内に位置するので、
荒加工後の砥石２７の洗浄がなされ、砥石２７の目詰ま
りなどが防止されるとう利点もある。

【００５２】上記冷却工程においても、前記図１（ａ）
の場合と同様に、Δｔ≦０．０１／（α×ｄ）の関係と
なるまで冷却することで、次の仕上げ加工における加工
精度が向上する。

【００５３】冷却後のシリンダボア３の温度分布は、図
５（ｂ）に示すように、実線の状態となり、上部側が若
干高いが上下方向の温度差がほとんどなくなる。この冷
却後の温度分布において、破線は冷却工程がない従来の
場合で、一点鎖線は前述した図１の加工方法での場合で
あり、図１の加工方法での温度分布と比べても、荒加工
工程で冷却動作を行った本実施例による加工方法の方が
温度差が小さいことがわかる。

【００５４】上記冷却後のシリンダボア３の内面形状
は、上部側程温度の低下量が顕著であるので、これに伴
い上部側程収縮量が多く、図５（ｃ）の実線で示すよう
に、上端部付近の直径が小さいものとなる。冷却工程が
ない従来の場合は前記図１（ｃ）と同様に破線で示すよ
うに上下で直径差がほとんどなく、また図１の加工方法
での場合は一点鎖線で示すように、冷却による温度低下
量が少ない分だけ本実施例のものより上部側の収縮量が
少ないものとなっている。

【００５５】冷却工程終了後の仕上げ加工工程において
も、前記荒加工工程と同様に冷却動作を行う。この仕上
げ加工工程では、シリンダボア３の温度分布は、図５
（ｂ）に示すように、その加工直後では、実線で示すよ
うに、一点鎖線で示す前記図１の加工方法でのものに比
べ、上下での温度差がより少ないものとなっている。破
線は冷却工程がない従来でのものである。

【００５６】このため、仕上げ加工後、シリンダブロッ
ク１を放置し、その温度が低下して図５（ｂ）に示すよ
うに、温度分布が荒加工前と同様上下方向に沿って均一
になっても、シリンダボア３の内面形状は、図５（ｃ）
の実線で示すように、上部側の収縮量が他の部位に比較
して特に大きくなることはない。このため、シリンダボ
ア３における下端と上端との内径差ｔ₀ は、前記図１の
加工方法での内径差ｔ₁ に比べても小さいものとなり、
小さなテーパ形状で加工精度がより向上したものとな
り、シリンダボア３の真円度の誤差もより少なくなる。

【００５７】図５の加工方法においても、シリンダボア
３の内面とホーニングヘッド５との間に冷却液を供給す
るという冷却工程を、荒加工工程と仕上げ加工工程との
間に設けるものであり、ホーニングヘッド１７及びガイ
ドリング３９に、それぞれ冷却液流路３１及び冷却液供
給流路４９などを設ける必要があるものの、冷却のため
の大掛かりな設備などは不要であり、大きなコストアッ
プが伴うこともない。なお、前記図１に示したホーニン
グ加工方法では、冷却工程で、図３に示したような冷却
液流路３１を備えたホーニングヘッド１７を使用するこ
とにより、シリンダボア３の冷却効果がより一層向上す
る。また、前述した各実施例では、シリンダブロックに
おけるシリンダボアに対してホーニング加工を行う例を
示したが、シリンダボアに限らず、他の円筒内面を有す
る被加工物にこの発明を適用できる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明してきたように、第１の発明に
よれば、荒加工工程終了時に、円筒内面を有する被加工
物の加工部位によって高温度部と低温度部とが発生して
いる場合に、この状態で被加工物を冷却工程にて冷却す
ると、前記高温度部と低温度部との温度差が小さくな
り、冷却後に仕上げ加工を行えば、仕上げ加工直後の被
加工物は加工部位による温度差が、冷却しない場合に比
べて小さくなり、このため、放置後、温度が下がった状
態での収縮量も全体で大きな差は発生せず、円筒内面の
真円度の誤差が少ないものとなって加工精度が向上した
ものとなる。また、この場合、円筒内面を有する被加工
物を冷却するための冷却工程を、荒加工工程と仕上げ加
工工程との間に設けるだけであるので、冷却のための大
掛かりな設備などは不要であり、大きなコストアップが
伴うこともない。

【００５９】第２の発明によれば、荒加工後、高温度部
と低温度部との温度差Δｔが、０．０１／（α×ｄ）以
下となるまで冷却することにより、仕上げ加工前の熱膨
張が所定値以下に抑えられ、その分仕上げ加工での加工
精度を向上させることができる。

【００６０】第３の発明によれば、砥石とホーニングヘ
ッド本体との間の冷却液流路に冷却液を供給すること
で、冷却液は冷却液流路内に保持され、この状態でホー
ニングヘッドを回転させることで、冷却液流路内の冷却
液は円筒内面全体に行きわたって円筒内面の温度差を低
減できるとともに、発熱が生じる砥石回りを冷却液にて
強制的に冷却でき、加工中の熱発生を低減させることが
できる。

【００６１】第４の発明によれば、冷却液流路は、砥石
に対しホーニングヘッドの回転方向前方側に位置してい
るので、供給された冷却液は冷却液流路の内部まで取り
込め、また砥石の冷却液流路と反対側の部位はホーニン
グヘッド本体に接触しているので、砥石の保持を安定化
させることができる。

【００６２】第５の発明によれば、ホーニングヘッドに
おける冷却液流路の通路断面積は、冷却液供給流路の通
路断面積に比べて充分大きいので、冷却液流路内には多
量の冷却液が保持されることになり、円筒内面及び砥石
に対する冷却効果がより高いものとなる。

【００６３】第６の発明によれば、荒加工工程終了時
に、円筒内面の加工部位によって高温度部と低温度部と
が発生している場合に、冷却工程にて、冷却液流路を備
えたホーニングヘッドを用いて円筒内面を冷却すると、
加工部位による円筒内面の温度差がより小さくなり、加
工精度もより向上させることができる。

【００６４】第７の発明によれば、冷却工程において、
冷却液供給流路から流出してホーニングヘッドの冷却液
流路に流入した冷却液は、ホーニングヘッドの回転によ
り円筒内面の全体に行き渡り、円筒内面を効果的に冷却
できるとともに、冷却液流路内の冷却液により砥石が洗
浄され、砥石の目詰まりなどを防止することができる。

【００６５】第８の発明によれば、荒加工工程に、冷却
液流路を備えたホーニングヘッドを用いて冷却を行う
と、円筒内面を効果的に冷却できると同時に、発熱が生
じる砥石回りを多量の冷却液にて冷却することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の一実施例を示すホーニング
加工方法の加工工程図、（ｂ）はこの加工方法でのシリ
ンダボアの温度分布図、（ｃ）はこの加工方法でのシリ
ンダボア形状図である。

【図２】図１の加工方法にてシリンダボアにホーニング
加工を行う状態を示す説明図である。

【図３】図１の加工方法における冷却工程での冷却効率
を向上させるようにしたホーニングヘッドの構造を示す
縦断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】（ａ）はこの発明の他の実施例を示すホーニン
グ加工方法の加工工程図、（ｂ）はこの加工方法でのシ
リンダボアの温度分布図、（ｃ）はこの加工方法でのシ
リンダボア形状図である。

【符号の説明】

３ シリンダボア（円筒内面） ５，１７ ホーニングヘッド １１，２７ 砥石 １９ ホーニングヘッド本体 ３１ 冷却液流路 ３９ ガイドリング ４９ 冷却液供給流路 ４９ｂ 流出口

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の円筒内面を砥石が取付けられ
   たホーニングヘッドの回転によって研削加工するホーニ
   ング加工方法において、前記円筒内面に対する荒加工工
   程と仕上げ加工工程との間に、前記円筒内面を冷却する
   冷却工程を付加したことを特徴とするホーニング加工方
   法。
2. 【請求項２】 荒加工後、円筒内面の加工部位によって
   発生する高温度部と低温度部との温度差Δｔが、熱膨張
   率をα、円筒内の直径をｄ［ｍｍ］として、Δｔ≦０．
   ０１／（α×ｄ）の関係となるまで冷却することを特徴
   とする請求項１記載のホーニング加工方法。
3. 【請求項３】 被加工物の円筒内面を砥石が取付けられ
   たホーニングヘッドの回転によって研削加工するホーニ
   ング加工装置において、砥石と砥石が取付けられるホー
   ニングヘッド本体との間に、ホーニングヘッドの外周側
   が開口している冷却液流路を形成したことを特徴とする
   ホーニング加工装置。
4. 【請求項４】 冷却液流路は、砥石に対しホーニングヘ
   ッドの回転方向前方側に位置し、砥石の冷却液流路と反
   対側の部位は、ホーニングヘッド本体に接触しているこ
   とを特徴とする請求項３記載のホーニング加工装置。
5. 【請求項５】 ホーニングヘッドを円筒内に挿入する際
   のガイドとなるガイドリングを設け、このガイドリング
   に前記冷却液流路に冷却液を供給するための冷却液供給
   流路を設け、冷却液流路の流路断面積は、前記冷却液供
   給流路の流路断面積より大きく形成されていることを特
   徴とする請求項３または４記載のホーニング加工装置。
6. 【請求項６】 冷却工程は、砥石と砥石が取付けられる
   ホーニングヘッド本体との間に、ホーニングヘッドの外
   周側が開口している冷却液流路を設けたホーニングヘッ
   ドを用いることを特徴とする請求項１記載のホーニング
   加工方法。
7. 【請求項７】 冷却工程は、冷却液流路の上端が、ホー
   ニングヘッドを円筒内に挿入する際のガイドとなるガイ
   ドリングに設けた冷却液供給流路の流出口より上方に位
   置する状態で、冷却液を冷却液供給流路から冷却液流路
   に供給しつつホーニングヘッドを回転させることを特徴
   とする請求項６記載のホーニング加工方法。
8. 【請求項８】 荒加工工程及び仕上げ加工工程のうち少
   なくとも荒加工工程に、砥石と砥石が取付けられるホー
   ニングヘッド本体との間に、ホーニングヘッドの外周側
   が開口している冷却液流路を設けたホーニングヘッドを
   用いて冷却を行うことを特徴とする請求項１記載のホー
   ニング加工方法。