JPH0796462A - ホーニング加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホーニング加工装置における砥石のドレスを
可能にし、良好な加工精度を維持する。 【構成】 ワーク１４上方の位置に、旋回部材４０によ
って筒状の砥石ドレス部材５２を支持する。この砥石ド
レス部材５２の内径は、ホーニングツール２０における
砥石２８の加工径と略等しく設定し、砥石ドレス部材５
２の内面には上記砥石２８をドレスするためのドレス用
砥石５４を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのシリンダ内
面等を加工するためのホーニング加工装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来から一般に知られているホ
ーニング加工装置の概略を示したものである。図示のホ
ーニングツール１００には、その軸方向と平行な方向に
延びる複数の砥石１０２が周方向に並べて配されてお
り、各砥石１０２は中央のコンロッド１０４の進退によ
って径方向に移動するようになっている。このようなホ
ーニングツールを、例えば円筒状のワーク１０６内に挿
入し、この状態で拡径して各砥石１０２を円筒内周面に
押付けながら、ホーニングツール１００全体を回転運動
させると同時に往復運動させることにより、ワーク１０
６内周面を精密加工でき、これによりいわゆるクロスハ
ッチ１０８が形成されることとなる。

【０００３】上記ホーニングツール１００は、一般には
ホーニング加工装置本体に対して着脱可能に構成されて
おり、このホーニングツール１００ごと砥石１０２が適
当な周期で交換されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記装置では、ホーニ
ングツール１００を交換した直後に、交換前後のホーニ
ングツール１００同士の砥石形状の相違やツール装着状
態のバラツキ等に起因して、交換直前と同等の加工がで
きなくなり、加工精度不良をおこすおそれがある。ま
た、ホーニングツール１００を交換する前の時点でも、
砥石１０２がその使用で偏摩耗することにより加工精度
が悪化するおそれがある。例えば、図８において砥石１
０２の下部が上部に比べてより顕著に摩耗した場合、こ
の砥石１０２を用いてそのまま加工を続けると、ワーク
内周面は下方に向かうに従って縮径するテーパー面とな
り、正確な円筒面が得られなくなるおそれがある。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、簡単な
作業で良好な加工精度を維持することができるホーニン
グ加工装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、砥石が径方向に移動可能に装
着されたホーニングツールを備え、上記砥石が径方向外
側に突出した状態でホーニングツールがその軸方向に往
復駆動されかつ回転駆動されることによりワーク内面を
加工するホーニング加工装置において、上記ホーニング
ツールによる加工径と略等しい内径を有し、内周面に上
記砥石をドレスするためのドレス用砥石が配設された筒
状の砥石ドレス部材を設けたものである（請求項１）。

【０００７】この装置では、上記ドレス部材を、上記ホ
ーニングツールの軸方向の移動軌跡上に配設すること
が、より好ましい（請求項２）。

【０００８】さらに、上記ホーニングツールをワーク加
工位置に案内するための筒状のツール案内部材を備える
場合、このツール案内部材と上記砥石ドレス部材とを互
いに異なる位置に保持する旋回部材を旋回可能に設置
し、この旋回部材の旋回により上記ツール案内部材と上
記砥石ドレス部材とが択一的に上記ホーニングツールの
軸方向の移動軌跡上にセットされるように構成したり
（請求項３）、上記ホーニングツールをワーク加工位置
に案内するための筒状のツール案内部材を上記ホーニン
グツールの軸方向の移動軌跡上に配設するとともに、こ
の移動軌跡上において上記ツール案内部材を挾んで上記
ワーク加工位置と反対側の位置に上記砥石ドレス部材を
配設したりする（請求項４）ことにより、後述のような
より優れた効果が得られる。

【０００９】

【作用】上記装置によれば、ホーニングツールで加工を
行ううち、適当なタイミングでホーニングツールを砥石
ドレス部材内に挿入し、各砥石を突出させてドレス用砥
石に接触させ、この状態でホーニングツールを適当にそ
の軸方向に往復駆動し、また回転駆動することにより、
砥石をホーニングツールに装着したまま砥石をドレスす
ることができる。また、ホーニングツール交換直後に上
記と同様にして砥石のドレスを行っておくことにより、
ホーニングツールを交換した後も交換前と同様の高い加
工精度を維持できる。

【００１０】ここで、請求項２記載の装置では、ホーニ
ングツールをその軸方向に移動させるだけで、他の方向
には移動させることなく、このホーニングツールによる
ワークの加工と上記砥石ドレス部材によるドレスとの双
方を行うことができる。

【００１１】より具体的に、請求項３記載の装置では、
旋回部材の旋回によりツール案内部材を上記移動軌跡上
にセットすることにより、このツール案内部材を通しな
がらホーニングツールをワーク加工位置まで移動させる
ことができる。これに対し、上記旋回部材の旋回によっ
て砥石ドレス部材を上記移動軌跡上にセットすることに
より、この砥石ドレス部材内にホーニングツールを挿入
して砥石のドレスを行うことができる。

【００１２】また、請求項４記載の装置では、上記ホー
ニングツールが砥石ドレス部材を通過した状態で、さら
に、このホーニングツールをツール案内部材内に挿入し
ながらワーク加工位置へ移動させることができる。ま
た、このワーク加工位置からホーニングツールを後退さ
せて上記と逆方向にツール案内部材内を通過させ、さら
にこのホーニングツールを砥石ドレス部材内に挿入する
ことにより、この位置で砥石のドレスを行うことができ
る。

【００１３】

【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図５に基づいて
説明する。

【００１４】図１に示すホーニング加工装置は、フレー
ム１０及びワーク保持装置１２を備え、このワーク保持
装置１２に円筒状のワーク１４が縦向きに保持されてお
り、図略の搬送システムにより新しいワーク１４が順次
所定の加工位置に供給されるようになっている。そし
て、このワーク１４の上方に主軸ヘッド１８が配設さ
れ、この主軸ヘッド１８に縦方向の連結軸１６を介して
ホーニングツール２０が装着されている。

【００１５】図４に示すように、上記連結軸１６内には
コンロッド２２が挿入され、このコンロッド２２の下端
部が上記ホーニングツール２０のツールハウジング２５
内に臨んでおり、この下端部に下向きにとがったコーン
２４が形成されている。ツールハウジング２５には、周
方向に並ぶ複数の砥石支持部材２６が径方向に移動可能
に収容されており、各砥石支持部材２６の外側面に砥石
２８が固定されている。従って、図４の実線及び二点鎖
線に示すように、上記コンロッド２２及びコーン２４の
進退によって、砥石２８がツール本体２５の外周面から
突出する状態と没入する状態とに切換えられるようにな
っている。

【００１６】図５に示すように、上記フレーム１０の天
壁には昇降装置３０が設けられており、この昇降装置３
０に自在継手３３を介して上記主軸ヘッド１８が吊下げ
支持されている。そして、上記昇降装置３０の作動によ
りホーニングツール２０が昇降駆動（すなわち軸方向に
往復駆動）されるとともに、連結軸１６及び上下の自在
継手３４での屈曲によりホーニングツール２０が水平方
向に微小範囲で変位可能となっている。

【００１７】図１，２に示すように、上記フレーム１０
の側壁には上下一対の支持アーム３６，３７が固定さ
れ、両支持アーム３６，３７の端部間に縦方向の軸３８
が介設されており、この軸３８を中心として旋回可能に
アーム状の旋回部材４０が設置されている。上側の支持
アーム３６には旋回モータ４２が下向きに固定され、そ
の出力軸４４にピニオン４６が固定されている。一方、
旋回部材４０の中央部上面にはギア４８が固定され、こ
のギア４８が上記ピニオン４６に噛合されており、従っ
て、上記旋回モータ４２の作動により旋回部材４０全体
が旋回駆動されるようになっている。

【００１８】この旋回部材４０の一端には、これを貫通
するようにして筒状のツール案内部材５０が固定されて
いる。このツール案内部材５０は、上記ホーニングツー
ル２０のツール本体２５の外径よりも僅かに大きな内径
を有している。

【００１９】これに対し、旋回部材４０の他端には、や
はりこれを貫通するようにして筒状の砥石ドレス部材５
２が固定されている。この砥石ドレス部材５２は、ホー
ニングツール２０において突出状態にある各砥石２８の
外接円の径（すなわちホーニングツール加工径）と略等
しい内径を有し、その内側には上記砥石２８をドレスす
るためのドレス用砥石５４が電着等の手段で固着されて
いる。

【００２０】ここで、旋回部材４０における上記ツール
案内部材５０及び砥石ドレス部材５２の固定位置は、こ
の旋回部材４０の旋回によってツール案内部材５０もし
くは砥石ドレス部材５２のいずれかが選択的に、ワーク
保持装置１２で加工位置に保持されたワーク１４の上方
であってこれと同軸の位置に保持されるように設定され
ている。

【００２１】上記フレーム１０の側壁には、ソレノイド
５６が固定され、このソレノイド５６のオンオフにより
位置決めピン５８が出没するように構成されている。こ
れに対し、旋回部材４０の両端部には上記位置決めピン
５８が嵌入可能な穴６０，６２がそれぞれ形成されてお
り、図１に示すように穴６２に上記位置決めピン５８が
嵌入された状態でツール案内部材５０がワーク１４の上
方に固定され、図２に示すように穴６０に上記位置決め
ピン５８が嵌入された状態で砥石ドレス部材５２がワー
ク１４の上方に固定されるようになっている。

【００２２】次に、この装置による加工要領を説明す
る。

【００２３】まず、ワーク１４の加工を行う場合には、
ワーク保持装置１２によりワーク１４を所定の加工位置
に保持する一方、図１に示すように旋回部材４０の穴６
２に位置決めピン５８を嵌入し、ツール案内部材５０を
ワーク１４の上方に固定する。この状態から、主軸ヘッ
ド１８、連結軸１６、及びホーニングツール２０を一体
に下降させ、砥石２８を没入させた状態でホーニングツ
ール２０をツール案内部材５０内に挿入し、通過させる
ことにより、このホーニングツール２０を正確にワーク
１４内に挿入することができる。すなわち、初期状態で
ホーニングツール２０の中心軸位置とワーク１４の中心
軸位置との間に僅かなずれがあっても、上記ホーニング
ツール２０をツール案内部材５０内に挿入することで、
自在継手３３，３４での屈曲を伴いながら上記ずれをな
くす方向にホーニングツール２０を水平方向に微小変位
させることができ、最終的にこのホーニングツール２０
をワーク１４内の適正な位置に位置決めすることができ
る。

【００２４】このような位置決め後、ホーニングツール
２０の砥石２８を径方向外側に突出させてワーク１４内
周面に押付け、この状態でホーニングツール２０を昇降
させ（軸方向に往復移動させ）かつ回転させることによ
り、良好なホーニング加工を行うことができる。

【００２５】このような加工を行ううち、砥石２８のド
レスタイミングが到来した場合には、まずホーニングヘ
ッド２０を上方の待機位置へ退避させ、位置決めピン５
８を没入させる。そして、旋回モータ４２を作動させて
旋回部材４０を１８０°旋回させた後、位置決めピン５
８を再び突出させて図２に示すように穴６０内に嵌入す
る。これにより、ワーク１４の上方に砥石ドレス部材５
２が固定された状態となる。

【００２６】この状態からホーニングヘッド２０を降下
させて砥石ドレス部材５２内に挿入し、砥石２８を張り
出した状態でホーニングヘッド２０を昇降及び回転させ
ることにより、砥石２８を適正な形状にドレスすること
ができる。このようなドレスを適当なタイミング（例え
ば砥石交換直後等）で行うことにより、ホーニング加工
精度を常に良好に保つことができる。

【００２７】しかも、この装置では、旋回部材４０の旋
回により自動的に、ホーニングヘッド２０の昇降軌跡上
の位置にツール案内部材５０と砥石ドレス部材５２とを
択一的に固定することができ、このため、ドレスを行う
ためにホーニングヘッド２０を水平方向に移動させる必
要がなく、また装置の無人化を促進することができる。

【００２８】次に、第２実施例を図６，図７に基づいて
説明する。

【００２９】この実施例では、上記旋回部材４０の代わ
りに固定フレーム６４が設置され、この固定フレーム６
４において正規の加工位置の直上方の位置にツール案内
部材５０が固定されている。また、砥石ドレス部材５２
からは下方に筒状の脚６６が延設され、この脚６６の下
端部が上記ツール案内部材５０の周縁部上に固定されて
いる。すなわち、砥石ドレス部材５２はツール案内部材
５０の直上方の位置（換言すればツール案内部材を挾ん
でワーク加工位置と反対側の位置）に配設されている。

【００３０】このような装置によれば、上記砥石ドレス
部材５４を完全に通過した状態にあるホーニングツール
２０をさらに図６に示すようにツール案内部材５０内に
挿入することにより、このホーニングツール２０を前記
実施例と同様に正確にワーク１４内に案内することがで
き、その後加工を行うことができる。また、ホーニング
ツール２０を上記ツール案内部材５０からさらに上昇さ
せて図７に示すように砥石ドレス部材５２内に挿入し、
砥石２８を張り出してホーニングツール２０を昇降及び
旋回させることにより、砥石２８のドレスを行うことが
てきる。この装置においても、ホーニングツール２０の
移動方向は上下方向だけでよく、水平方向の移動を要し
ない。また、砥石ドレス部材５２は常に定位置に固定し
ておけばよいので、ドレスを開始する際に砥石ドレス部
材５２のセット作業は特に不要であり、無人化が促進さ
れる。

【００３１】なお、本発明では、砥石ドレス部材５２を
ワーク１４から水平方向に外れた位置に設置し、ドレス
時には、ホーニングツール２０を正規の加工位置から水
平方向に移動させ、上記砥石ドレス部材５２内に挿入す
るようにしてもよい。また、ワーク１４の搬送ラインに
ワーク１４とほぼ同形の砥石ドレス部材５２を適当な個
数の割合で載せ、この砥石ドレス部材５２をワーク保持
装置１２で保持した状態でその中にホーニングツール２
０を挿入するようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明は、ホーニング加工
装置において、そのホーニングツールによる加工径と略
等しい内径を有し、内周面に上記砥石をドレスするため
のドレス用砥石が配設された筒状の砥石ドレス部材を設
けたものであるので、砥石交換直後や、交換前の適当な
タイミングで上記ホーニングツールを上記砥石ドレス部
材内に挿入し、砥石をドレス用砥石に接触させながらホ
ーニングツールを往復動及び回転させることにより、ホ
ーニングツールに砥石を装着したままそのドレスを行う
ことができ、これにより良好な加工精度を維持すること
ができる効果がある。

【００３３】ここで、請求項２記載の装置では、上記ド
レス部材を、上記ホーニングツールの軸方向の移動軌跡
上に配設しているので、ホーニングツールを軸方向に移
動させるだけで、加工動作とドレス動作との切換を行う
ことができる効果がある。

【００３４】特に、請求項３，４記載の装置では、旋回
部材の旋回により上記ツール案内部材と上記砥石ドレス
部材とが択一的に上記移動軌跡上にセットされるように
したり、ツール案内部材よりも上記ツール挿入方向上流
側の位置に砥石ドレス部材を配設したりしているので、
これらツール案内部材や砥石ドレス部材を手動でセット
しなくても両部材を択一的に使用することができ、これ
により装置の無人化を促進することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるホーニング加工装
置でツール案内部材をワーク上方に固定した状態を示す
一部断面正面図である。

【図２】上記ホーニング加工装置で砥石ドレス部材をワ
ーク上方に固定した状態を示す一部断面正面図である。

【図３】上記ホーニング加工装置の要部を示す異部断面
平面図である。

【図４】上記ホーニング加工装置におけるホーニングツ
ールの断面正面図である。

【図５】上記ホーニング加工装置における主軸ヘッドの
昇降手段を示す正面図である。

【図６】本発明の第２実施例におけるホーニング加工装
置でホーニングツールをツール案内部材内に挿入してい
る状態を示す断面正面図である。

【図７】上記ホーニング加工装置でホーニングツールを
砥石ドレス部材内に挿入している状態を示す断面正面図
である。

【図８】従来のホーニング加工装置の一例を示す断面正
面図である。

【符号の説明】

１４ ワーク ２０ ホーニングツール ２８ 砥石 ４０ 旋回部材 ５０ ツール案内部材 ５２ 砥石ドレス部材 ５４ ドレス用砥石

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砥石が径方向に移動可能に装着されたホ
   ーニングツールを備え、上記砥石が径方向外側に突出し
   た状態でホーニングツールがその軸方向に往復駆動され
   かつ回転駆動されることによりワーク内面を加工するホ
   ーニング加工装置において、上記ホーニングツールによ
   る加工径と略等しい内径を有し、内周面に上記砥石をド
   レスするためのドレス用砥石が配設された筒状の砥石ド
   レス部材を設けたことを特徴とするホーニング加工装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のホーニング加工装置にお
   いて、上記ドレス部材を、上記ホーニングツールの軸方
   向の移動軌跡上に配設したことを特徴とするホーニング
   加工装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のホーニング加工装置にお
   いて、上記ホーニングツールをワーク加工位置に案内す
   るための筒状のツール案内部材と上記砥石ドレス部材と
   を互いに異なる位置に保持する旋回部材を旋回可能に設
   置し、この旋回部材の旋回により上記ツール案内部材と
   上記砥石ドレス部材とが択一的に上記ホーニングツール
   の軸方向の移動軌跡上にセットされるように構成したこ
   とを特徴とするホーニング加工装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載のホーニング加工装置にお
   いて、上記ホーニングツールをワーク加工位置に案内す
   るための筒状のツール案内部材を上記ホーニングツール
   の軸方向の移動軌跡上に配設するとともに、この移動軌
   跡上において上記ツール案内部材を挾んで上記ワーク加
   工位置と反対側の位置に上記砥石ドレス部材を配設した
   ことを特徴とするホーニング加工装置。